[发明专利]一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法

权利要求书

1.一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)两亲性接枝共聚物的合成：将15g聚氯乙烯溶解于150ml氮甲基吡咯烷酮中，加入75ml数均分子量为475g/mol的亲水性单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、0.12g溴化亚铜、0.048g溴化铜和0.39g五甲基二乙烯三胺，搅拌均匀后移入95℃油浴中，高纯氩气保护，进行原子转移自由基聚合，反应3小时，然后以甲醇和水的混合液进行沉淀，甲醇和水的体积比为3∶7，得到两亲性接枝共聚物聚氯乙烯-g-聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯；

2)铸膜液的配制：将聚氯乙烯10～30wt％、两亲性接枝共聚物1～10wt％、添加剂5.5～26wt％、水0.1～2wt％与溶剂共混，在50～90℃下搅拌20～50小时，过滤、真空脱泡，得到铸膜液；

3)相转化成膜：将30～80℃的铸膜液经过成膜机，然后浸入30～90℃凝固浴中，得到聚氯乙烯膜，空气温度为10～40℃、相对湿度为30～90％；

4)亲水化后处理：将得到的聚氯乙烯膜，在30～80℃的去离子热水中浸泡0.5～24小时，进行亲水化后处理及清洗；

5)干燥：将亲水化后处理的聚氯乙烯膜取出，在室温～50℃干燥2～48小时，得到亲水性聚氯乙烯合金超滤膜；

所述的添加剂为：聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮数均分子量为30,000g/mol，浓度为0.5～6wt％，聚乙二醇，数均分子量为2×10²～2×10³g/mol，浓度为5～20wt％；所述的溶剂为：N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

2.根据权利要求1所述的一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于，所述的聚氯乙烯的数均分子量为6×10⁴～12×10⁴g/mol。

3.根据权利要求1所述的一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于，所述的两亲性接枝共聚物的数均分子量为6×10⁴～12×10⁴g/mol。

4.根据权利要求1所述的一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于，所述的两亲性接枝共聚物为刷状结构，其中疏水性聚氯乙烯为主链、亲水性聚合物为接枝侧链，两亲性接枝共聚物是由原子转移自由基聚合合成的，亲水性侧链是通过二级氯原子为引发点直接接枝到聚氯乙烯主链上的。

5.根据权利要求1所述的一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于，所述的凝固浴为H₂O或H₂O与有机溶剂的混合溶液，其中有机溶剂的浓度为0.1～30wt％。

6.根据权利要求1所述的一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于，所述的两亲性接枝共聚物在相转化成膜过程中能迁移到聚氯乙烯合金膜表面发生自组装作用，所形成较致密的水凝胶表层的厚度为几十～几百纳米。

7.根据权利要求1所述的一种亲水性聚氯乙烯合金超滤膜的制备方法，其特征在于，所述的亲水性聚氯乙烯超滤膜是平板均质膜、平板复合膜、中空纤维均质膜或中空纤维复合膜。