耐氧化聚丙烯腈超濾膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐氧化聚丙帰臘超濾膜及其制備方法，屬于超濾膜改性技術領 域。
【背景技術】
[0002] 超濾膜分離技術作為本世紀高新技術之一，W其常溫低壓操作、無相變、無能耗等 顯著特點成為一種分離過程的標準，并廣泛用于飲用水凈化、工業(yè)用水處理、飲料、生物、食 品、醫(yī)藥環(huán)保等行業(yè)。其中，平板式超濾膜為典型地可應用于大型水處理、自來水改造、中水 回用、污水處理、海水淡化前置等的一種超濾膜。
[0003] 在國外，超濾膜主要應用于飲用水處理，我國則主要用于工業(yè)領域的廢水回用，作 為反滲透的預處理。目前超濾技術發(fā)展很快，膜品種越來越多，較大規(guī)模的工業(yè)應用逐日增 加。在國內(nèi)水工業(yè)市場，超濾技術已在電力、鋼鐵、化工等工業(yè)廢水處理領域得到較多應用。
[0004] 隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，大規(guī)模廢水處理工程將越來越多，為超濾膜技術開辟了廣闊 的市場空間。同時，隨著國家和地方飲用水標準的修訂W及新規(guī)范的出臺，超濾技術勢必被 越來越多的自來水廠所采用。根據(jù)水利部《21世紀中國水供求》分析，2010年后我國開始 進入嚴重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市安全供水的最大障礙。城市生活污水 處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政 污水處理市場也將會具有廣闊的市場空間。
[0005] 目前國內(nèi)外生產(chǎn)的平板式超濾膜主要是W聚丙帰臘樹脂（PAN)、聚氯己帰（PVC)、 聚偏氣己帰（PVD巧為單體合成制備。然而，PVC超濾膜所需要的膜配方材料多，而且最終 制得的超濾膜可能產(chǎn)生異味及有害物質(zhì)，限制了超濾膜在飲用水凈化、食品、醫(yī)療等領域的 使用。而PVDF超濾膜成本高、親水性差、易污堵、且更適于重度污染的水處理。聚丙帰臘 (PAN)是廣泛用來制備超濾膜的材料之一，由于它具有優(yōu)良的親水性和較好的耐污染性能， 日益受到人們的青睞。
[0006] 現(xiàn)有的PAN超濾膜的主要缺陷在于親水性有限，影響了膜的水通量，并且由于其 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性和規(guī)律性不高，孔徑分布較廣，使其在使用一段時間后易于被沉積物堵 塞膜內(nèi)部的孔隙，因此，需要使用次氯酸鋼水溶液來對膜進行洗涂W除去堵塞的沉積物，比 起PVDF超濾膜，PAN超濾膜耐次氯酸鋼性要弱很多，導致其在洗涂少量次數(shù)后就會出現(xiàn)膜 變脆等問題，導致PAN超濾膜的耐用性沒有PVDF膜好，使用年限要遠遠低于PVDF膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種耐氧化聚丙帰臘超濾膜，其配方材料少，原料成本低，耐 用性增強及親水性好；本發(fā)明同時提供了簡單易行、便于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的制備方法。
[0008] 本發(fā)明所述的耐氧化聚丙帰臘超濾膜，包括W下重量份數(shù)的原料：
[0009] 聚丙帰臘干粉：8-10份，
[0010] 添加劑；3-8份，
[0011] 抗氧化劑：0.3-1. 5份；
[0012] 所述抗氧化劑為四季戊四醇醋、Η化4-二叔了基苯基）亞磯酸醋或（3、5-二叔 了基-4-居基苯基）丙酸正十八碳醇醋中的一種或者多種?？寡趸瘎槎喾N物質(zhì)混合時， 多種物質(zhì)的混合比例為等質(zhì)量比?？寡趸瘎┛蓽p輕次氯酸鋼對超濾膜的氧化性影響，改善 使用次氯酸鋼水洗后超濾膜的變脆問題，延長PAN膜的使用壽命。
[0013] 使用W上抗氧化劑和添加劑可W提高聚丙帰臘復合膜的耐用性，延長聚丙帰臘膜 的使用壽命。
[0014] 所述聚丙帰臘干粉的重均分子量為70000-100000。
[0015] 所述添加劑為聚己帰醇、聚己二醇或聚己帰基化咯焼麗，可W為超濾膜提供親水 基團W改善其親水性
[0016] 所述聚己帰醇的醇解度為60-80%。
[0017] 所述耐氧化聚丙帰臘超濾膜的制備方法，包括W下步驟：
[0018] (1)將聚丙帰干粉、添加劑及抗氧化劑溶解于有機溶劑中，恒溫下攬拌均勻，保溫 脫泡后得到四元復合鑄膜液；
[0019] (2)將步驟（1)中的四元復合鑄膜液放置在上光板上，通過流誕的方式將鑄膜液 均勻分布在上光板上，讓其在空氣中揮發(fā)5-lOmin，然后將上光板及鑄膜液浸入凝膠浴水 中，水浴溫度控制在15-35°C，使聚丙帰臘產(chǎn)生凝膠化，將上光板取出，形成的聚丙帰臘膜在 水浴中繼續(xù)浸泡24h ;
[0020] (3)將步驟（2)浸泡后的聚丙帰臘膜取出放入烘箱中進行烘干，烘干完成后得到 聚丙帰臘超濾膜。
[0021] 所述有機溶劑為二甲基甲醜胺、二甲基己醜胺或二甲基亞諷。
[0022] 所述干燥好的聚丙帰臘干粉、添加劑、抗氧化劑和有機溶劑的重量份數(shù)分別為 8-10、3-8、0. 3-1. 5 和 85-92。
[0023] 所述步驟（1)中恒溫攬拌的溫度為60-85°C。
[0024] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0025] (1)本發(fā)明所述的耐氧化聚丙帰臘超濾膜，采用的配方材料少，原料成本低，耐次 氯酸鋼水溶液洗涂，耐用性增強及親水性好；
[0026] (2)本發(fā)明所述的耐氧化聚丙帰臘超濾膜的制備方法，簡單易行、便于大規(guī)模工業(yè) 生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但其并不限制本發(fā)明的實施。
[0028] 所用原料均為市售產(chǎn)品。
[0029] 實施例1
[0030] 將8g分子量為70000的聚丙帰臘干粉溶于85g N，N-二甲基甲醜胺中，再加入 0. 3g醇解度為80%的聚己帰醇及0.1 g四季戊四醇醋，于6(TC下加熱攬拌比，然后在該溫 度下脫泡化，得到四元鑄膜液；將上述鑄膜液倒入上光板上，經(jīng)過流誕均勻分布在上光板 上后，讓其在空氣中揮發(fā)5min，然后將上光板及鑄膜液浸入凝膠浴水中，水浴溫度控制在 15°C，聚丙帰臘產(chǎn)生凝膠化，將上光板取出，形成的聚丙帰臘膜在水浴中繼續(xù)浸泡24h;浸 泡結(jié)束后將聚丙帰臘膜取出烘干得到最終的聚丙帰臘超濾膜。
[00引]實施例2
[003引將lOg分子量為90000的聚丙帰臘干粉溶于92g N，N-二甲基甲醜胺中，再加入 0. 6g的聚己二醇及0. 3g四季戊四醇醋及Η化4-二叔了基苯基）亞磯酸醋的混合物，其重 量比為1: 1，于85°C下加熱攬拌比，然后在該溫度下脫泡化，得到四元鑄膜液；將上述鑄膜 液倒入上光板上，經(jīng)過流誕均勻分布在上光板上后，讓其在空氣中揮發(fā)lOmin，然后將上光 板及鑄膜液浸入凝膠浴水中，水浴溫度控制在35Γ，聚