[发明专利]一种环境检测用改性聚丙烯中空纤维滤膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯中空纤维滤膜技术领域，尤其涉及一种环境检测用改性聚丙烯中空纤维滤膜及其制备方法。

背景技术

膜技术是新兴的分离技术，它广泛应用于液体的分离、浓缩、提纯及净化，是节约能源、开发新资源和解决环境污染问题的可持续发展的重要技术。膜技术优于传统分离技术是因为其具有分离精度高、分离速度快、能耗低、使用寿命长等优点，而滤膜材料决定了膜分离技术的效率和分离精度。

聚丙烯中空纤维滤膜因聚丙烯材料来源丰富，性能稳定且性价比优于其他可成膜聚合物而倍受人们的青睐和应用。目前关于聚丙烯中空纤维滤膜的改性多半注重其亲水性能的改进，而针对其防污性能的报道甚少，且目前涂层与聚丙烯中空纤维的结合力不够，在使用过程中常常出现脱落的现象，影响了滤膜的使用寿命。

发明内容

本发明提出了一种环境检测用改性聚丙烯中空纤维滤膜及其制备方法，本发明在保证聚丙烯中空纤维滤膜亲水性的同时，提高了滤膜的抗污染性能及稳定性，增强了涂层与聚丙烯中空纤维膜之间的结合力，延长了滤膜使用寿命。

本发明提出的一种环境检测用改性聚丙烯中空纤维滤膜，包括聚丙烯中空纤维膜及涂覆在聚丙烯中空纤维膜表面的涂层；

其中，聚丙烯中空纤维膜的原料包括：聚丙烯颗粒、三乙酸甘油酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、对氨基苯酚、氨基环己醇、成膜助剂；涂层的原料包括：甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、盐酸多巴胺、多羟基植酸、牛磺酸、三羟甲基氨基甲烷。

优选地，聚丙烯中空纤维膜的原料按重量份包括：聚丙烯颗粒80-100份、三乙酸甘油酯20-50份、聚乙二醇甲基丙烯酸酯10-30份、对氨基苯酚10-15份、氨基环己醇5-12份、成膜助剂20-100份。

在具体实施例中，聚丙烯颗粒在聚丙烯中空纤维膜原料中的重量份可以为82、85、87、90、92、93、95、97；三乙酸甘油酯在聚丙烯中空纤维膜原料中的重量份可以为25、28、30、32、35、37、39、40、43、45、48；聚乙二醇甲基丙烯酸酯在聚丙烯中空纤维膜原料中的重量份可以为12、15、16、18、20、22、25、28；对氨基苯酚在聚丙烯中空纤维膜原料中的重量份可以为11、12、13、14；氨基环己醇在聚丙烯中空纤维膜原料中的重量份可以为6、7、8、9、10、11；成膜助剂在聚丙烯中空纤维膜原料中的重量份可以为30、35、40、50、55、60、65、70、80、85、90、95。

优选地，涂层的原料按重量份包括：甲基丙烯酸二乙氨基乙酯5-6份、盐酸多巴胺0.5-5份、多羟基植酸2-5份、牛磺酸2-4份、三羟甲基氨基甲烷10-30份。

在具体实施中，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯在涂层原料中的重量份可以为5.1、5.2、5.5、5.6、5.8；盐酸多巴胺在涂层原料中的重量份可以为0.8、1、1.2、1.5、2、3、3.5、4、4.5；多羟基植酸在涂层原料中的重量份可以为2.5、3、3.5、4、4.5；牛磺酸在涂层原料中的重量份可以为2.5、3、3.5；三羟甲基氨基甲烷在涂层原料中的重量份可以为12、15、18、20、22、25、27。

优选地，涂层厚度为100-180nm。

本发明提出的一种环境检测用改性聚丙烯中空纤维滤膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、称取聚丙烯颗粒、三乙酸甘油酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、对氨基苯酚、氨基环己醇、成膜助剂，搅拌混合均匀，待物料溶解后低速搅拌，真空脱泡得到铸膜液；

S2、在氮气环境中，将铸膜液挤出纺丝，凝固得到聚丙烯中空纤维膜；

S3、将甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、盐酸多巴胺、多羟基植酸、牛磺酸、三羟甲基氨基甲烷混合均匀得到混合液，调节混合pH至7-9得到涂层液，以提拉的方式，将聚丙烯中空纤维膜浸泽在涂层液中，在聚丙烯中空纤维膜表面形成液膜得到滤膜粗坯；

S4、将滤膜粗坯在60-80℃下反应，然后置于氮气气氛中，升温至100-120℃反应，得到环境检测用改性聚丙烯中空纤维滤膜。

优选地，S1中，低速搅拌速度为10-15r/min。

优选地，S2中，凝固后进行萃取置换得到滤膜粗坯，萃取液为无水乙醇。

优选地，S3中，提拉次数为15-20次。

优选地，S4中，滤膜粗坯在60-80℃下反应1-2h。

优选地，S4中，升温至100-120℃反应2-4h。