稀釋劑,即得到丙締臘基共聚物平板微孔膜。
[0117] 本實施例得到的丙締臘基共聚物平板微孔膜的孔結構為連通的胞腔狀孔(如圖 4),膜的厚度為190皿,純水通量為31化zVh,平均孔徑為0.14皿,孔隙率為79%,膜的斷裂 強度為3.8Mpa,對平均粒徑為166nm碳素墨水的截留率為98.8%。
[011引 實施例14
[0119] 1)制備丙締臘基二元共聚物
[0120] 采用乳液聚合法制備可烙融丙締臘-丙締酸二元共聚物,投料摩爾比為90/10,其 他工藝同實施例3。
[0121 ]經測試,丙締臘-丙締酸二元共聚物的產率為87 %,玻璃化轉變溫度為92°C,烙融 溫度為180°C,分解溫度為315°C。
[0122] 2)制備丙締臘基微孔膜
[0123] 復配稀釋劑己內酷胺和Ξ乙酸甘油醋(碳酸二苯醋和Ξ乙酸甘油醋質量比為85: 15)-起加入攬拌蓋內,共聚物的質量百分比為30wt. %,升高溫度至180°C充分攬拌化,停 止攬拌在該溫度下脫泡40min,制得鑄膜液。將鑄膜液倒入雙螺桿紡絲機中,紡絲溫度為180 °C,中屯、管通入乙醇混合稀釋劑,紡絲液通過噴絲板進入25°C的水浴,初生中空纖維膜固化 成型,在15(TC下拉伸8倍得到丙締臘基共聚物中空纖維膜。
[0124] 本實施例得到的丙締臘基中空微孔膜的外徑為1.1mm,壁厚0.3mm,膜孔為連通的 樹枝狀結構,純水通量為68化zVh,平均膜孔徑為Ο.ΙΟμπι,孔隙率為88%,膜的斷裂強度為 3.9Mpa,對平均粒徑為166nm碳素墨水的截留率為99.4%。
[0125] 表1實施例1~14中丙締臘基共聚物微孔膜工藝參數
[0126]
[0127]
[0128] 注:M2-第二單體;M3-第Ξ單體;Ml /M2/M3: Ξ單體投料摩爾比;在實施例中編號奇 數為平板膜,編號偶數為中空纖維膜;A聚合物總的質量分數,B/C為溶劑和不良溶劑的質量 比;本實施例中所選用的墨汁為平均粒徑為166nm濃度為0.5g/L的碳素墨水溶液。
[0129] 比較例1
[0130] 將實施例3中所制備的Ξ元共聚物與復配稀釋劑己內酷胺和聚乙二醇單甲酸400 (己內酷胺和聚乙二醇單甲酸400質量比95:5),一起加入攬拌蓋內,共聚物的質量百分比為 18wt. %,升高溫度至170°C充分攬拌化,停止攬拌在該溫度下脫泡40min,制得鑄膜液。將模 具在設定溫度為170°C的烘箱中預熱lOmin,將鑄膜液倒入中間空隙厚度為200WI1的模具壓 延成型后,再放置于烘箱中,170°C下保持15min,將模具取出放在25°C空氣中緩慢固化;將 平板膜從模具中取出,用去離子水萃取膜中的稀釋劑,即得到丙締臘基共聚物平板微孔膜。
[0131] 經檢測,所得膜孔結構為部分連通的海綿狀結構,膜的厚度為230μπι,純水通量為 化/m2h,平均孔徑為0.03μηι,孔隙率為65%,膜的斷裂強度為2. OMpa,對平均粒徑為166nm碳 素墨水的截留率為99.9%。
[0132] 比較例2
[0133] 采用實施例4所制備的Ξ元共聚物,將可烙融丙締臘-丙締酸甲醋-聚乙二醇甲基 丙締酸醋Ξ元共聚物、復配稀釋劑環下諷和Ξ乙酸甘油醋(環下諷和Ξ乙酸甘油醋質量比 為40:60)-起加入攬拌蓋內,共聚物的質量百分比為40wt. %,升高溫度至180°C充分攬拌 3h,未獲得均一的鑄膜液。
[0134] 比較例3
[0135] 將實施例6中所制備的Ξ元共聚物與復配稀釋劑己內酷胺和聚乙二醇200(己內酷 胺和聚乙二醇200質量比87.5:12.5),一起加入攬拌蓋內,共聚物的質量百分比為8wt. %, 升高溫度至170°C充分攬拌化,停止攬拌在該溫度下脫泡40min,制得鑄膜液。將模具在設定 溫度為170°C的烘箱中預熱lOmin,將鑄膜液倒入中間空隙厚度為200um的模具壓延成型后, 再放置于烘箱中,170°C下保持15min,將模具取出放在25Γ空氣中緩慢固化,未獲得外觀均 一的丙締臘基共聚物微孔膜。
[0136] 比較例4
[0137] 采用實施例4所制備的Ξ元共聚物,將可烙融丙締臘-甲基丙締酸甲醋-聚乙二醇 甲基丙締酸醋Ξ元共聚物、復配稀釋劑二甲基亞諷和巧樣酸Ξ乙醋(二甲基亞諷和巧樣酸 Ξ乙醋質量比為85:15)-起加入攬拌蓋內,共聚物的質量百分比為50wt. %,升高溫度至 180°C充分攬拌化,停止攬拌在該溫度下脫泡40min,制得鑄膜液。將鑄膜液倒入雙螺桿紡絲 機中,紡絲溫度為20(TC,中屯、管通入氣氣,由于鑄膜液的流動性較差,未獲得連續的丙締臘 基共聚物初生中空纖維膜。
[0138] 表2比較例1~4中丙締臘基共聚物微孔膜的工藝參數
[0139]
[0141]注:M2-第二單體;M3-第Ξ單體;Μι/Μ2/Μ3:Ξ單體投料摩爾比;在實施例中編號奇數 為平板膜,編號偶數為中空纖維膜;A聚合物總的質量分數,B/C為溶劑和不良溶劑的質量 比;本比較例中所選用的墨汁為平均粒徑為166nm,濃度為0.5g/L的碳素墨水溶液。
【主權項】
1. 一種增強型吸油膜材料(1),其特征在于:包括管狀支撐體(101)和設置于所述管狀 支撐體外側的吸油功能層(102);所述管狀支撐體(101)兩端W內的位置分布著多個孔;所 述吸油功能層(102)為表面涂覆有聚合物層的無紡布。2. 如權利要求1所述增強型吸油膜材料,其特征在于:所述無紡布為聚對苯二鐘酸己二 醇醋/聚酷胺W比例7:3混紡的紡粘水刺無紡布;所述聚合物層由聚偏氣乙締、石墨締、疏水 無機粒子及殘余成孔劑組成。3. 如權利要求2所述增強型吸油膜材料,其特征在于:所述疏水無機粒子為疏水二氧化 娃或者疏水二氧化鐵。4. 如權利要求1所述增強型吸油膜材料,其特征在于:所述管狀支撐體的材料為聚氨 醋、聚乙締、聚丙締、聚酷胺或者聚氯乙締。5. 如權利要求1所述增強型吸油膜材料,其特征在于:所述管狀支撐體的外徑為8~ 12mm、管壁厚度為1~2mm,且其分布著的多個孔的孔隙密度為2.54~7.62PPI、孔的直徑為1 ~2mm〇6. 如權利要求1或2所述增強型吸油膜材料的制備方法,其特征在于包括如下步驟: (1) 無紡布的預處理:配制濃度為1~6wt. %的堿溶液,將無紡布浸潰于60~90°C的堿 溶液中1~化后,取出并于室溫下干燥,制得表面刻蝕的無紡布; (2) 鑄膜液的制備:鑄膜液包括按照質量分數計的如下組分: 落劑 59~90wt.%; TT 逝賄 0. i ~1 wL %; 聚偏氣乙帰 5~20wt〇/〇; 成孔劑 2~20vvt.%; 無機粒子 1~5wl%; 所述溶劑為聚偏氣乙締的良溶劑;鑄膜液的制備方法為:先將石墨締分散在溶劑中,得 到石墨締分散液;再將聚偏氣乙締、成孔劑和無機粒子加入所述石墨締分散液中,在60~90 °C條件下攬拌3~化,得到鑄膜液; (3) 制備吸油功能層:將步驟(1)預處理后的無紡布平鋪于玻璃板上并固定;利用步驟 (2)中所用溶劑將其潤濕;然后利用所述鑄膜液在其表面刮膜,后將玻璃板浸入10~5(TC水 中,保持12~4她后取出,再將其浸入無水乙醇中12~4她萃取出成孔劑,室溫干燥至恒重, 得到覆蓋有單層膜的無紡布;利用所述鑄膜液在覆蓋有單層膜的無紡布上進行二次刮膜, 再將玻璃板依次浸入10~50°C水中12~48h、乙醇中12~4她,室溫干燥至恒重,即得所述吸 油功能層; (4) 增強型吸油膜材料的制備:將所述吸油功能層卷繞在管狀支撐體的管壁上,且完全 覆蓋所述管狀支撐體上分布著多個孔的區域,得到所述增強型吸油膜材料。7. 如權利要求6所述制備方法,其特征在于:所述溶劑為N,N-二甲基甲酯胺、N,N-二甲 基乙酷胺、憐酸Ξ乙醋、N-甲基化咯燒酬和二甲基亞諷中任意一種或任意兩種W任意比的 混合物;所述疏水無機粒子為疏水二氧化娃或者疏水二氧化鐵。8. 如權利要求6所述制備方法,其特征在于:所述成孔劑為鄰苯二甲酸二辛脂、鄰苯二 甲酸二正辛脂、鄰苯二甲酸二下醋和鄰苯二甲酸二乙醋中任意一種或任意兩種W任意比的 混合物。9. 利用如權利要求1~5中任意一種增強型吸油膜材料的組件,其特征在于:包括框架 (2)、懸浮裝置(3)和多個并聯設置于所述框架(2)內側的增強型吸油膜材料(1);所述多個 增強型吸油膜材料(1)的兩端均連有接頭,所述接頭將所述增強型吸油膜材料(1)與所述框 架(2)組裝成一個整體;所述懸浮裝置(3)設置于所述框架(2)上,其在水中產生的浮力大于 或等于所述增強型吸油膜材料組件的重力;所述框架(2)由連接管構成且設有用于外接負 壓裝置的接口(4)。10. 如權利要求9所述組件,其特征在于:將所述增強型吸油膜材料(1)與框架(2)連為 一體的接頭是Ξ通接頭;所述框架(2)為聚氨醋管、聚乙締管、聚丙締管、聚酷胺管或者聚氯 乙締管;所述懸浮裝置(3)為高密度聚苯乙締泡沫。
【專利摘要】本發明公開了一種丙烯腈基微孔膜的制備方法,包括如下步驟:1)將丙烯腈基二元共聚物或丙烯腈基三元共聚物與稀釋劑在140~180℃條件下混合均勻、脫泡得到丙烯腈基共聚物鑄膜液;2)將丙烯腈基共聚物鑄膜液倒入已預熱至150~200℃的模具中壓延成形,然后在150~210℃烘箱中脫泡、再經冷卻固化、萃取得到所述丙烯腈基微孔膜;或者將丙烯腈基共聚物鑄膜液注入柱塞式紡絲機、單螺桿或雙螺桿紡絲機中,在150~230℃條件下經中空噴絲頭后擠出、固化成形,再經冷卻固化、萃取,得到所述丙烯腈基微孔膜。該方法工藝簡單,清潔生產,適于工業化實施;同時制得的PAN基微孔膜通透性好,孔隙率高,孔徑分布均勻。
【IPC分類】B01D71/42, B01D69/08, B01D67/00, B01D69/06
【公開號】CN105561813
【申請號】CN201510925951
【發明人】韓娜, 譚林立, 張興祥, 李玉林, 張龍飛
【申請人】天津工業大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月11日