[发明专利]一种高通量耐碱性复合聚苯砜超滤膜及其制备方法

说明书

本发明属于滤膜技术领域，尤其涉及一种高通量耐碱性复合聚苯砜超滤膜及其制备方法；超滤膜包括以下重量份的原料：聚苯砜15‑20份，氧化石墨烯5‑10份、复合致孔剂10‑15份、溶剂68‑90份；包括以下制备步骤：将复合致孔剂、溶剂按比例放入80℃配料釜中，搅拌溶解；投入聚苯砜和氧化石墨烯，在90℃下采用超声混合；自然冷却静置脱泡，得到室温下的铸膜液；将所得铸膜液在无纺布上刮制一层液膜后，浸入凝胶浴中固化，即得到高通量耐碱性复合聚苯砜超滤膜。本发明提供的制备方法，采用浸没沉淀相转化法，能够调节超滤膜的膜孔，控制超滤膜的通量，在聚苯砜中加入氧化石墨烯，制备的聚苯砜超滤膜运行稳定，通量运行稳定，具有优异的耐酸碱腐蚀性能。

技术领域

本发明属于滤膜技术领域，涉及一种高通量耐碱性复合聚苯砜超滤膜及其制备方法。

背景技术

21世纪以来，超滤技术飞速发展。超滤膜技术分为有机超滤膜和无机超滤膜，无机膜材料有陶瓷、金属、玻璃、硅酸盐、沸石等，其中一陶瓷膜最为常见；而有机膜则是最早出现过的过滤膜，制备工艺比无机膜简单，不需要高温高压处理，价格也很低。超滤膜技术是一种在水处理中广泛应用的技术，是指在一定压力下，溶液中的溶剂和小分子量溶质能够通过膜上的微孔，而大分子溶质及有害物质等不能通过膜微孔，从而达到过滤目的。

在聚砜膜材料中，聚醚砜(PES)因其特有的性质，现有技术常用聚醚砜(PES)作为超滤膜材料；但是由于工业环境的不同，聚醚砜(PES)作为超滤膜材料的性能已经难以满足实际需求，尤其是在碱性条件性，超滤膜难以保持其稳定性，使用寿命变短，从而需要频繁更换，造成巨大不便。而一般的超滤膜分为断面为指状孔(如图1所示，a1为断面图，a2为表面图)和海绵孔，指状孔的超滤膜具有较高的通量，但是其膜的抗压强度比较低，而海绵孔的超滤膜具有较高的抗压强度，但是通量较低，一般0.1MPa下在30L/m²h-80L/m²h之间，且容易发生堵塞。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种高通量耐碱性复合聚苯砜超滤膜的制备方法，包括以下重量份的原料：聚苯砜15-20份，氧化石墨烯5-10份、复合致孔剂10-15份、溶剂68-90份；

包括以下制备步骤：

步骤a、将复合致孔剂、溶剂按比例放入80℃配料釜中，搅拌溶解；

步骤b、投入聚苯砜和氧化石墨烯，在90℃下采用超声混合12-18小时；

步骤c、自然冷却静置脱泡12-18小时，得到室温下的铸膜液；

步骤d、将所得铸膜液在无纺布上刮制一层液膜后，浸入凝胶浴中固化，即得到高通量耐碱性复合聚苯砜超滤膜；

其中，所述复合致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和纳米二氧化钛按照1：0.3：0.2-1：1.5：0.8复配而成。

通过氧化石墨烯的加入，能够进一步提高超滤膜的稳定性，对酸碱均有良好的耐性，尤其是在碱性条件下，能够使超滤膜的性能保持稳定；而通过调节聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的比例，可以适应性调节超滤膜的膜孔，进一步控制超滤膜的通量；而纳米二氧化钛能够使致孔效率更高，降低了致孔不全的概率。

进一步地，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

进一步地，所述无纺布为聚丙烯无纺布。