專利名稱：羧甲基纖維素鈉聚電解質(zhì)復(fù)合物分離膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料制備和膜分離領(lǐng)域，尤其涉及一種羧甲基纖維素鈉聚電解
質(zhì)復(fù)合物分離膜的制備方法。
背景技術(shù)：
膜分離由于其節(jié)能、高效、環(huán)保的特點(diǎn)已經(jīng)稱為傳統(tǒng)化工分離的重要組成部分。膜 材料是所有膜技術(shù)的核心，是決定一項(xiàng)膜技術(shù)是否能夠取得成功的關(guān)鍵因素之一。滲透汽 化技術(shù)利用料液不同組分在分離膜中不同的吸附-擴(kuò)散速度達(dá)到分離效果。滲透汽化在分 離近沸物、共沸物以及溫敏料液方面有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。通量和透過液中被分離組分的含量是表 征滲透汽化分離性能的兩個(gè)參數(shù)，分別代表了膜的滲透性和選擇性。滲透汽化在分離近沸 物、共沸物以及溫敏料液方面有獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。近年來，開發(fā)高通量脫水膜材料稱為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù) 界的研究熱點(diǎn)。 有機(jī)物脫水尤其是乙醇，異丙醇脫水是滲透汽化工業(yè)應(yīng)用的典型代表。對(duì)于醇類 滲透汽化脫水而言，其目的在于脫除醇中的少量水獲得高純的醇或者快速的打破醇_水共 沸點(diǎn)。因此，獲得高的通量對(duì)于滲透汽化脫水的應(yīng)用是至關(guān)重要的。然而，由于滲透汽化傳 質(zhì)過程是基于溶解_擴(kuò)散機(jī)理進(jìn)行，高的通量往往導(dǎo)致膜更大的溶漲度，從而導(dǎo)致分離因 子的降低和膜分離性能隨操作時(shí)間的蛻化。為了解決這一問題，化學(xué)交聯(lián)，無機(jī)-有機(jī)雜 化，表面改性等方法被用于制備可以限制溶漲度的滲透汽化膜。然而，這些方法在限制膜在 進(jìn)料液中溶漲度的同時(shí)往往導(dǎo)致膜通量的下降。 聚電解質(zhì)(天然或合成)是一類含有可離解結(jié)構(gòu)單元的親水或水溶性高分子材 料，其種類繁多且廣泛用于有機(jī)物脫水。由于單一的聚電解質(zhì)水溶性好，膜的穩(wěn)定性差；通 過交聯(lián)反應(yīng)在一定程度上提高了膜的穩(wěn)定性，但膜滲透性能降低。據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，用于 有機(jī)物脫水的正-負(fù)聚電解質(zhì)膜的制備方法有三種(l)自組裝方法，即相反電荷的兩種聚 電解質(zhì)通過層層自組裝(LbL)法制備的層層自組裝膜；(2)共混法，即在酸性條件下，通過 溶液共混法制備兩種弱聚電解質(zhì)的共混膜；(3)兩次層層涂刮法，其制備工藝是，先在支撐 底膜上刮上一種聚電解質(zhì)鑄膜液，待其微干后在其表面刮涂上第二種帶相反電荷的聚電解 質(zhì)鑄膜液，或?qū)⑵浣氲诙N聚電解質(zhì)溶液中。在雙層復(fù)合物膜的界面處，由正、負(fù)離子的 靜電作用，形成了離子交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提高了雙層復(fù)合物膜的分離性能，也改善其機(jī)械力學(xué) 性能。聚電解質(zhì)絡(luò)合物通過大分子陰離子和陽(yáng)離子庫(kù)侖力作用產(chǎn)生了一定的物理交聯(lián)，不 易發(fā)生小分子反離子流失現(xiàn)象，因此分離性能穩(wěn)定。 羧甲基纖維素鈉是一種常用的滲透汽化脫水膜材料，它具有來源豐富，價(jià)格低廉， 親水性好的優(yōu)點(diǎn)。未交聯(lián)的羧甲基纖維素鈉通量較大，但是力學(xué)性能差，性能不穩(wěn)定?；瘜W(xué) 或者高價(jià)無機(jī)離子交聯(lián)的方法可以提高羧甲基纖維素鈉的力學(xué)性能和滲透汽化性能的穩(wěn) 定性，但是卻大大降低了其滲透通量。其原因在于此種交聯(lián)的方法使得羧甲基纖維素鈉親 水羧酸根數(shù)目有效數(shù)目減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種羧甲基纖維素鈉聚電解質(zhì)復(fù)合物 分離膜的制備方法。 羧甲基纖維素鈉聚電解質(zhì)復(fù)合物分離膜的制備方法包括如下步驟
1)將羧甲基纖維素鈉、聚二甲基二烯丙基銨、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、 聚乙烯亞銨、聚丙烯亞銨、季銨化聚乙烯基吡啶、陽(yáng)離子纖維素在50 8(TC下真空干燥6 10小時(shí)；300rpm磁力攪拌速度下將1 10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000 4000質(zhì)量份水中，配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0. 15 2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm 磁力攪拌速度下將1 5質(zhì)量份干燥后的聚二甲基二烯丙基銨溶于1000 4000質(zhì)量份水 中配成聚二甲基二烯丙基銨溶液，向其中加入0. 15 2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速 度下將1 6質(zhì)量份干燥后的聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶于1000 4000質(zhì)量 份水中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液，向其中加入0. 15 2. 5質(zhì)量份鹽酸； 300rpm磁力攪拌速度下將1 4質(zhì)量份干燥后的聚乙烯亞銨溶于1000 4000質(zhì)量份水中 配成聚乙烯亞銨，向其中加入0. 15 2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1 4質(zhì) 量份干燥后的聚丙烯亞銨溶于1000 4000質(zhì)量份水中配成聚丙烯亞銨溶液，向其中加入 0. 15 2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1 5質(zhì)量份干燥后的季銨化聚乙烯基 吡啶溶于1000 4000質(zhì)量份水中配成季銨化聚乙烯基吡啶溶液，向其中加入0. 15 2. 5 質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將2 20質(zhì)量份干燥后的陽(yáng)離子纖維素溶于1000 4000質(zhì)量份水中配成陽(yáng)離子纖維素溶液，向其中加入0. 15 2. 5質(zhì)量份鹽酸；將聚二甲基 二烯丙基銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨 復(fù)合物，50 8(TC下真空干燥6 10小時(shí)；將聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液滴入 羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物， 50 8(TC下真空干燥6 10小時(shí)；將聚乙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧 甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物，50 8(TC下真空干燥6 10小時(shí)；將聚丙烯亞銨溶液 滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物，50 8(TC下真空干 燥6 IO小時(shí)；將季銨化聚乙烯基吡啶溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素 鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物，50 8(TC下真空干燥6 IO小時(shí)；將陽(yáng)離子纖維素溶液 滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物，50 8(TC下真空 干燥6 10小時(shí)； 2)在0. 5 5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物、羧甲基纖維 素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物、羧 甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物、羧甲基 纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物中分別加入20 250質(zhì)量水，0. 05 0. 7質(zhì)量份堿，25°C ， 300rpm攪拌12 24h，得到各復(fù)合物鑄膜液； 3)將聚丙烯腈底膜多孔膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基 銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/ 聚乙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯 基吡啶復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物的鑄膜液靜置，脫泡后用刮膜刀涂 刮于聚丙烯腈多孔膜上，40 7(TC下干燥8 16h得到復(fù)合物分離膜。
5
所述的羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚甲基
丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素
鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/
陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物中羧甲基纖維素鈉的質(zhì)量含量為30wt% 80wt%。 本發(fā)明制備的膜在保持羧甲基纖維素鈉膜分離因子的同時(shí)大大提高其通量。本發(fā)
明原料廉價(jià)，方法簡(jiǎn)單，適于推廣。
具體實(shí)施例方式
羧甲基纖維素鈉為商品購(gòu)買，數(shù)均分子量為300000 1000000 ;聚二甲基二烯丙 基銨為商品購(gòu)買，數(shù)均分子量為50000 200000 ;聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為商 品購(gòu)買，數(shù)均分子量為200000 600000.聚乙烯亞銨為商品購(gòu)買，數(shù)均分子量為100000 200000 ;聚丙烯亞銨為商品購(gòu)買，數(shù)均分子量為250000 550000 ;季銨化聚乙烯基妣啶 為商品購(gòu)買，數(shù)均分子量為300000 500000 ;陽(yáng)離子纖維素為商品購(gòu)買，數(shù)均分子量為 實(shí)施例1 將2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，2質(zhì)量份聚二甲基二烯丙基銨在5(TC下真空干燥10 小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將l質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000質(zhì)量份水中， 配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0. 15質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1質(zhì)量
份干燥后的聚二甲基二烯丙基銨溶于iooo質(zhì)量份水中配成聚二甲基二烯丙基銨溶液，向
其中加入0. 15質(zhì)量份鹽酸；在600rpm磁力攪拌速度下將聚二甲基二烯丙基銨溶液滴入羧 甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物，在8(TC下真空干 燥6小時(shí)烘干。把0. 5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物和0. 05質(zhì)量 份堿放入20質(zhì)量份水，300rpm攪拌12h溶解羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物 得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基 銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，4(TC下干燥16h得到 復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合體系脫水通量為 1450. 3g/tfh，透過液中水的濃度為99. 26wt% .
實(shí)施例2 將20質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，10質(zhì)量份聚二甲基二烯丙基銨在8(TC下真空干燥 6小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于4000質(zhì)量份水 中，配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將5質(zhì) 量份干燥后的聚二甲基二烯丙基銨溶于4000質(zhì)量份水中配成聚二甲基二烯丙基銨溶液， 向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；在600rpm磁力攪拌速度下將聚二甲基二烯丙基銨溶液滴入羧 甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物，在5(TC下真空干 燥10小時(shí)烘干。把5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物和0. 7質(zhì)量份 堿放入250質(zhì)量份水，300rpm攪拌24h溶解羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物 得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基 銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，7(TC下干燥8h得到 復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合體系脫水通量為1551. 5g/m2h，透過液中水的濃度為99. 31wt% .
實(shí)施例3 將2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，2質(zhì)量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨在80°C 下真空干燥6小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將1質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000 質(zhì)量份水中，配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0.2質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速 度下將1質(zhì)量份干燥后的聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶于1000質(zhì)量份水中配成聚 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液，向其中加入0. 2質(zhì)量份鹽酸；在600rpm磁力攪拌速 度下將聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖 維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物，在5(TC下真空干燥10小時(shí)烘干。把 0. 5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物和0. 05質(zhì)量份堿放 入20質(zhì)量份水，300rpm攪拌16h溶解羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化 銨復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙 烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜 上，6(TC下干燥12h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙 醇_混合體系脫水通量為1561. 5g/tfh，透過液中水的濃度為99. 21wt% .
實(shí)施例4 將20質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，12質(zhì)量份聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨在 5(TC下真空干燥9小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶 于4000質(zhì)量份水中，配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力 攪拌速度下將6質(zhì)量份干燥后的聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶于4000質(zhì)量份水中 配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；在600rpm磁力 攪拌速度下將聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧 甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物，在5(TC下真空干燥10小時(shí)烘 干。把5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物和0. 7質(zhì)量份 堿放入250質(zhì)量份水，300rpm攪拌16h溶解羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基 氯化銨復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/聚甲 基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔 底膜上，5(TC下干燥12h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt% 異丙醇_混合體系脫水通量為1516. 3g/tfh，透過液中水的濃度為99. 15wt% .
實(shí)施例5 將2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，2質(zhì)量份聚乙烯亞銨在7(TC下真空干燥8小時(shí)。 300rpm磁力攪拌速度下將l質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000質(zhì)量份水中，配成羧 甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0. 25質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1質(zhì)量份干燥 后的聚乙烯亞銨溶于IOOO質(zhì)量份水中配成聚乙烯亞銨溶液，向其中加入O. 25質(zhì)量份鹽酸； 在600rpm磁力攪拌速度下將聚乙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維 素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物，在6(TC下真空干燥8小時(shí)烘干。把0. 5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉 /聚乙烯亞銨復(fù)合物和0. 06質(zhì)量份堿放入20質(zhì)量份水，300rpm攪拌12h溶解羧甲基纖維 素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維 素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，60°C下干燥10h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合 體系脫水通量為1020. 5g/tfh，透過液中水的濃度為98. 39wt% .
實(shí)施例6 將20質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，8質(zhì)量份聚乙烯亞銨在6(TC下真空干燥8小時(shí)。 300rpm磁力攪拌速度下將10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于4000質(zhì)量份水中，配成 羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將4質(zhì)量份干 燥后的聚乙烯亞銨溶于4000質(zhì)量份水中配成聚乙烯亞銨溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽 酸；在600rpm磁力攪拌速度下將聚乙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基 纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物，在5(TC下真空干燥10小時(shí)烘干。把3質(zhì)量份羧甲基纖維素 鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物和0. 5質(zhì)量份堿放入150質(zhì)量份水，300rpm攪拌24h溶解羧甲基纖維 素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維 素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，50°C 下干燥12h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合 體系脫水通量為1118. 5g/tfh，透過液中水的濃度為99. 26wt% .
實(shí)施例7 將2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，2質(zhì)量份聚丙烯亞銨在5(TC下真空干燥10小時(shí)。 300rpm磁力攪拌速度下將1質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000質(zhì)量份水中，配成羧 甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0. 3質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1質(zhì)量份干燥 后的聚丙烯亞銨溶于1000質(zhì)量份水中配成聚丙烯亞銨溶液，向其中加入0. 3質(zhì)量份鹽酸； 在600rpm磁力攪拌速度下將聚丙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維 素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物，在6(TC下真空干燥8小時(shí)烘干。把0. 5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉 /聚丙烯亞銨復(fù)合物和0. 06質(zhì)量份堿放入20質(zhì)量份水，300rpm攪拌12h溶解羧甲基纖維 素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維 素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，60°C 下干燥12h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合 體系脫水通量為998. 4g/tfh，透過液中水的濃度為99. 01wt% .
實(shí)施例8 將20質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，8質(zhì)量份聚丙烯亞銨在7(TC下真空干燥8小時(shí)。 300rpm磁力攪拌速度下將10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于4000質(zhì)量份水中，配成 羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將4質(zhì)量份干 燥后的聚丙烯亞銨溶于4000質(zhì)量份水中配成聚丙烯亞銨溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽 酸；在600rpm磁力攪拌速度下將聚丙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基 纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物，在5(TC下真空干燥10小時(shí)烘干。把3質(zhì)量份羧甲基纖維 素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物和0. 5質(zhì)量份堿放入150質(zhì)量份水，300rpm攪拌16h溶解羧甲基 纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基 纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上， 6(TC下干燥9h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混 合體系脫水通量為1022. 3g/m、，透過液中水的濃度為99. 04wt% .
實(shí)施例9
8
將2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，2質(zhì)量份季銨化聚乙烯基吡啶在5(TC下真空干燥10 小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將l質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000質(zhì)量份水中， 配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0. 15質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1質(zhì)量 份干燥后的季銨化聚乙烯基吡啶溶于1000質(zhì)量份水中配成季銨化聚乙烯基吡啶溶液，向 其中加入0. 15質(zhì)量份鹽酸；在600rpm磁力攪拌速度下將季銨化聚乙烯基吡啶溶液滴入羧 甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物，在5(TC下真空干 燥10小時(shí)烘干。把0. 5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物和0. 05質(zhì)量 份堿放入20質(zhì)量份水，300rpm攪拌12h溶解羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物 得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡 啶復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，6(TC下干燥12h得到 復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合體系脫水通量為 1344. 5g/m2h，透過液中水的濃度為99. 19wt% .
實(shí)施例10 將20質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，10質(zhì)量份季銨化聚乙烯基吡啶在6(TC下真空干燥 8小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于4000質(zhì)量份水 中，配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將5質(zhì) 量份干燥后的季銨化聚乙烯基吡啶溶于4000質(zhì)量份水中配成季銨化聚乙烯基吡啶溶液， 向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；在600rpm磁力攪拌速度下將季銨化聚乙烯基吡啶溶液滴入羧 甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物，在6(TC下真空干 燥10小時(shí)烘干。把2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物和0. 3質(zhì)量份 堿放入100質(zhì)量份水，300rpm攪拌12h溶解羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物 得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡 啶復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔底膜上，6(TC下干燥12h得到 復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^異丙醇-混合體系脫水通量為 1401. 6g/tfh，透過液中水的濃度為99. 17wt% .
實(shí)施例11 將2質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，4質(zhì)量份陽(yáng)離子纖維素素在7(TC下真空干燥8小時(shí)。 300rpm磁力攪拌速度下將l質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000質(zhì)量份水中，配成羧 甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0. 15質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將2質(zhì)量份干燥 后的陽(yáng)離子纖維素溶于1000質(zhì)量份水中配成陽(yáng)離子纖維素溶液，向其中加入0. 15質(zhì)量份 鹽酸；在600rpm磁力攪拌速度下將陽(yáng)離子纖維素溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧 甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物，在5(TC下真空干燥10小時(shí)烘干。把0. 5質(zhì)量份羧 甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物和0. 06質(zhì)量份堿放入25質(zhì)量份水，300rpm攪拌12h 溶解羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃 板，將羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯 腈多孔底膜上，6(TC下干燥10h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì) 90wt^異丙醇-混合體系脫水通量為1240. lg/tfh，透過液中水的濃度為99. 09wt% .
實(shí)施例12 將20質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉，40質(zhì)量份陽(yáng)離子纖維素在8(TC下真空干燥6小時(shí)。300rpm磁力攪拌速度下將10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于4000質(zhì)量份水中，配成 羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將20質(zhì)量份干 燥后的陽(yáng)離子纖維素溶于4000質(zhì)量份水中配成陽(yáng)離子纖維素溶液，向其中加入2. 5質(zhì)量份 鹽酸；在600rpm磁力攪拌速度下將陽(yáng)離子纖維素溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧 甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物，在7(TC下真空干燥8小時(shí)烘干。把5質(zhì)量份羧甲基纖 維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物和0. 7質(zhì)量份堿放入250質(zhì)量份水，300rpm攪拌24h溶解羧 甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物得到鑄膜液。將聚丙烯腈多孔底膜固定于玻璃板，將 羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物鑄膜液靜置4h脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多 孔底膜上，7(TC下干燥8h得到復(fù)合物分離膜。該分離膜5(TC下滲透汽化性能為對(duì)90wt^ 異丙醇_混合體系脫水通量為1219. 5g/m、，透過液中水的濃度為99. 15wt%。
權(quán)利要求
一種羧甲基纖維素鈉聚電解質(zhì)復(fù)合物分離膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將羧甲基纖維素鈉、聚二甲基二烯丙基銨、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、聚乙烯亞銨、聚丙烯亞銨、季銨化聚乙烯基吡啶、陽(yáng)離子纖維素在50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；300rpm磁力攪拌速度下將1～10質(zhì)量份干燥后的羧甲基纖維素鈉溶于1000～4000質(zhì)量份水中，配成羧甲基纖維素鈉溶液，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1～5質(zhì)量份干燥后的聚二甲基二烯丙基銨溶于1000～4000質(zhì)量份水中配成聚二甲基二烯丙基銨溶液，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1～6質(zhì)量份干燥后的聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶于1000～4000質(zhì)量份水中配成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1～4質(zhì)量份干燥后的聚乙烯亞銨溶于1000～4000質(zhì)量份水中配成聚乙烯亞銨，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1～4質(zhì)量份干燥后的聚丙烯亞銨溶于1000～4000質(zhì)量份水中配成聚丙烯亞銨溶液，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將1～5質(zhì)量份干燥后的季銨化聚乙烯基吡啶溶于1000～4000質(zhì)量份水中配成季銨化聚乙烯基吡啶溶液，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；300rpm磁力攪拌速度下將2～20質(zhì)量份干燥后的陽(yáng)離子纖維素溶于1000～4000質(zhì)量份水中配成陽(yáng)離子纖維素溶液，向其中加入0.15～2.5質(zhì)量份鹽酸；將聚二甲基二烯丙基銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物，50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；將聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物，50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；將聚乙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物，50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；將聚丙烯亞銨溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物，50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；將季銨化聚乙烯基吡啶溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物，50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；將陽(yáng)離子纖維素溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物，50～80℃下真空干燥6～10小時(shí)；2)在0.5～5質(zhì)量份羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物中分別加入20～250質(zhì)量水，0.05～0.7質(zhì)量份堿，25℃，300rpm攪拌12～24h，得到各復(fù)合物鑄膜液；3)將聚丙烯腈底膜多孔膜固定于玻璃板，將羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合物的鑄膜液靜置，脫泡后用刮膜刀涂刮于聚丙烯腈多孔膜上，40～70℃下干燥8～16h得到復(fù)合物分離膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚電解質(zhì)復(fù)合物分離膜的制備方法，其特征在于所述的 羧甲基纖維素鈉/聚二甲基二烯丙基銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚乙烯亞銨復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/聚丙烯亞銨復(fù) 合物、羧甲基纖維素鈉/季銨化聚乙烯基吡啶復(fù)合物、羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子纖維素復(fù)合 物中羧甲基纖維素鈉的質(zhì)量含量為30wt% 80wt%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羧甲基纖維素鈉聚電解質(zhì)復(fù)合物分離膜的制備方法。先將陰離子聚電解質(zhì)羧甲基纖維素鈉，以及陽(yáng)離子聚電解質(zhì)聚烯丙基胺、聚二甲基二烯丙基銨、聚乙烯亞銨、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、季銨化聚乙烯基吡啶、陽(yáng)離子纖維素真空干燥后分別溶于水中配成聚電解質(zhì)溶液，加入鹽酸；然后將陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液滴入羧甲基纖維素鈉溶液中得到羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子聚電解質(zhì)復(fù)合物并將其真空干燥；在羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子聚電解質(zhì)復(fù)合物中加入堿性試劑使之充分溶解，靜置，脫泡后配制成鑄膜液；用刮膜刀將羧甲基纖維素鈉/陽(yáng)離子聚電解質(zhì)復(fù)合物鑄膜液均勻刮于聚丙烯腈多孔膜上得到復(fù)合物分離膜。本發(fā)明原料廉價(jià)，方法簡(jiǎn)單，適于推廣。
文檔編號(hào)B01D69/12GK101698140SQ20091015325
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者安全福, 趙強(qiáng), 錢錦文 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)