耐氧化聚丙烯腈超滤膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐氧化聚丙帰腊超滤膜及其制备方法，属于超滤膜改性技术领 域。
【背景技术】
[0002] 超滤膜分离技术作为本世纪高新技术之一，W其常温低压操作、无相变、无能耗等 显著特点成为一种分离过程的标准，并广泛用于饮用水净化、工业用水处理、饮料、生物、食 品、医药环保等行业。其中，平板式超滤膜为典型地可应用于大型水处理、自来水改造、中水 回用、污水处理、海水淡化前置等的一种超滤膜。
[0003] 在国外，超滤膜主要应用于饮用水处理，我国则主要用于工业领域的废水回用，作 为反渗透的预处理。目前超滤技术发展很快，膜品种越来越多，较大规模的工业应用逐日增 加。在国内水工业市场，超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。
[0004] 随着经济社会发展，大规模废水处理工程将越来越多，为超滤膜技术开辟了广阔 的市场空间。同时，随着国家和地方饮用水标准的修订W及新规范的出台，超滤技术势必被 越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《21世纪中国水供求》分析，2010年后我国开始 进入严重的缺水期，而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水 处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有效途径之一。因此超滤膜在未来市政 污水处理市场也将会具有广阔的市场空间。
[0005] 目前国内外生产的平板式超滤膜主要是W聚丙帰腊树脂（PAN)、聚氯己帰（PVC)、 聚偏氣己帰（PVD巧为单体合成制备。然而，PVC超滤膜所需要的膜配方材料多，而且最终 制得的超滤膜可能产生异味及有害物质，限制了超滤膜在饮用水净化、食品、医疗等领域的 使用。而PVDF超滤膜成本高、亲水性差、易污堵、且更适于重度污染的水处理。聚丙帰腊 (PAN)是广泛用来制备超滤膜的材料之一，由于它具有优良的亲水性和较好的耐污染性能， 日益受到人们的青睐。
[0006] 现有的PAN超滤膜的主要缺陷在于亲水性有限，影响了膜的水通量，并且由于其 内部结构的有序性和规律性不高，孔径分布较广，使其在使用一段时间后易于被沉积物堵 塞膜内部的孔隙，因此，需要使用次氯酸钢水溶液来对膜进行洗涂W除去堵塞的沉积物，比 起PVDF超滤膜，PAN超滤膜耐次氯酸钢性要弱很多，导致其在洗涂少量次数后就会出现膜 变脆等问题，导致PAN超滤膜的耐用性没有PVDF膜好，使用年限要远远低于PVDF膜。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种耐氧化聚丙帰腊超滤膜，其配方材料少，原料成本低，耐 用性增强及亲水性好；本发明同时提供了简单易行、便于大规模工业生产的制备方法。
[0008] 本发明所述的耐氧化聚丙帰腊超滤膜，包括W下重量份数的原料：
[0009] 聚丙帰腊干粉：8-10份，
[0010] 添加剂；3-8份，
[0011] 抗氧化剂：0.3-1. 5份；
[0012] 所述抗氧化剂为四季戊四醇醋、Η化4-二叔了基苯基）亚磯酸醋或（3、5-二叔 了基-4-居基苯基）丙酸正十八碳醇醋中的一种或者多种。抗氧化剂为多种物质混合时， 多种物质的混合比例为等质量比。抗氧化剂可减轻次氯酸钢对超滤膜的氧化性影响，改善 使用次氯酸钢水洗后超滤膜的变脆问题，延长PAN膜的使用寿命。
[0013] 使用W上抗氧化剂和添加剂可W提高聚丙帰腊复合膜的耐用性，延长聚丙帰腊膜 的使用寿命。
[0014] 所述聚丙帰腊干粉的重均分子量为70000-100000。
[0015] 所述添加剂为聚己帰醇、聚己二醇或聚己帰基化咯焼丽，可W为超滤膜提供亲水 基团W改善其亲水性
[0016] 所述聚己帰醇的醇解度为60-80%。
[0017] 所述耐氧化聚丙帰腊超滤膜的制备方法，包括W下步骤：
[0018] (1)将聚丙帰干粉、添加剂及抗氧化剂溶解于有机溶剂中，恒温下揽拌均匀，保温 脱泡后得到四元复合铸膜液；
[0019] (2)将步骤（1)中的四元复合铸膜液放置在上光板上，通过流诞的方式将铸膜液 均匀分布在上光板上，让其在空气中挥发5-lOmin，然后将上光板及铸膜液浸入凝胶浴水 中，水浴温度控制在15-35°C，使聚丙帰腊产生凝胶化，将上光板取出，形成的聚丙帰腊膜在 水浴中继续浸泡24h ;
[0020] (3)将步骤（2)浸泡后的聚丙帰腊膜取出放入烘箱中进行烘干，烘干完成后得到 聚丙帰腊超滤膜。
[0021] 所述有机溶剂为二甲基甲醜胺、二甲基己醜胺或二甲基亚讽。
[0022] 所述干燥好的聚丙帰腊干粉、添加剂、抗氧化剂和有机溶剂的重量份数分别为 8-10、3-8、0. 3-1. 5 和 85-92。
[0023] 所述步骤（1)中恒温揽拌的温度为60-85°C。
[0024] 本发明具有W下有益效果：
[0025] (1)本发明所述的耐氧化聚丙帰腊超滤膜，采用的配方材料少，原料成本低，耐次 氯酸钢水溶液洗涂，耐用性增强及亲水性好；
[0026] (2)本发明所述的耐氧化聚丙帰腊超滤膜的制备方法，简单易行、便于大规模工业 生产。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
[0028] 所用原料均为市售产品。
[0029] 实施例1
[0030] 将8g分子量为70000的聚丙帰腊干粉溶于85g N，N-二甲基甲醜胺中，再加入 0. 3g醇解度为80%的聚己帰醇及0.1 g四季戊四醇醋，于6(TC下加热揽拌比，然后在该温 度下脱泡化，得到四元铸膜液；将上述铸膜液倒入上光板上，经过流诞均匀分布在上光板 上后，让其在空气中挥发5min，然后将上光板及铸膜液浸入凝胶浴水中，水浴温度控制在 15°C，聚丙帰腊产生凝胶化，将上光板取出，形成的聚丙帰腊膜在水浴中继续浸泡24h;浸 泡结束后将聚丙帰腊膜取出烘干得到最终的聚丙帰腊超滤膜。
[00引]实施例2
[003引将lOg分子量为90000的聚丙帰腊干粉溶于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）亚磯酸醋的混合物，其重 量比为1: 1，于85°C下加热揽拌比，然后在该温度下脱泡化，得到四元铸膜液；将上述铸膜 液倒入上光板上，经过流诞均匀分布在上光板上后，让其在空气中挥发lOmin，然后将上光 板及铸膜液浸入凝胶浴水中，水浴温度控制在35Γ，聚