[发明专利]一种耐溶剂改性聚芳醚酮超滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种改性聚芳醚酮超滤膜的制备方法，包括以下步骤：(1)以含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮、溶剂A、添加剂为原料，配制成铸膜液并对其进行脱泡处理，然后利用刮刀在洁净的平板上将其刮制成膜，然后迅速浸入去离子水中，待分相完全后将膜取出，再置于去离子水中浸泡除去剩余的添加剂，得到含苯并咪唑结构聚芳醚酮原膜；(2)将交联剂、溶剂B、碱性催化剂水溶液配制成交联浸泡液；(3)将步骤(1)中制备的含苯并咪唑结构聚芳醚酮原膜置于步骤(2)制备的交联浸泡液中，于20‑80℃交联浸泡1‑168小时后取出，洗涤得到改性聚芳醚酮超滤膜。本发明的制备方法简便、高效、成本低，通过交联改性提高了膜的耐溶剂、耐高温性能以及膜的纯水通量。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，具体涉及一种耐溶剂改性聚芳醚酮超滤膜的制备方法。

背景技术

随着我国工业化程度的不断深入，环境污染问题也愈发严重，尤其是水资源的污染。工业废水因其成分的复杂性，常常含有大量重金属离子、酸、碱及腐蚀性有机溶剂，利用传统分离方法处理起来比较繁琐且需要耗费大量能源，因此，亟需开发出新型高效的水处理技术。膜分离技术因其高效、环保、低能耗等优势已成为最具发展潜力的水处理方式之一。膜材料作为膜分离技术的核心，其性质对膜的分离渗透性能、热稳定性能及化学稳定性能具有决定性的作用，因此膜材料的选择是制备分离膜的首选问题。超滤膜的制备材料大致可分为有机高分子材料和无机材料两大类，其中，有机高分子材料因其种类多、成本低、装填密度高、制膜工艺简单且易于控制膜的结构及形态，而成为超滤膜工业中应用最广泛的膜材料。常见的有机高分子膜材料有聚砜/聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纤维、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等。

然而一般高分子膜材料因分子链之间的相互作用只依赖于物理层面上的相互交缠，易于被溶剂溶胀甚至溶解，从而影响膜的分离性能，极大的限制了其应用场合。因此，开发新型高分子膜材料，将其应用领域拓宽至有机溶剂及腐蚀性溶剂的处理，是膜分离技术的一个重要发展方向。文献[B.A.Pulido,C.Waldron,M.G.Zolotukhin,S.P.Nunes,Journalof Membrane Science.539(2017)187-196]公开的以聚羟吲哚双酚为膜材料制备的耐溶剂超滤膜，利用聚合物分子链上的亚胺基团，可以利用二卤代烃进行交联改性，使聚合物分子链之间以共价键的形式交织成网状结构，从而不易被溶剂溶胀溶解，表现出一定的耐溶剂性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温、耐溶剂的改性聚芳醚酮超滤膜的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种改性聚芳醚酮超滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)含苯并咪唑结构聚芳醚酮原膜的制备：以含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮、溶剂A、添加剂为原料，配制成铸膜液并对其进行脱泡处理，然后利用刮刀在洁净的平板上将其刮制成膜，然后迅速浸入去离子水中，待分相完全后将膜取出，再置于去离子水中浸泡以除去剩余的添加剂，得到含苯并咪唑结构聚芳醚酮原膜；所述溶剂A为极性非质子有机溶剂，所述添加剂为PEG200；所述铸膜液中，含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮的含量为15-30wt％，添加剂的含量为0-30wt％；所述含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮为结构式如下所示的主链含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮或侧链含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮，分子量在200-1200kDa之间；

所述主链含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮的结构式中，x＝0.05-1.00，y＝0-0.95；所述侧链含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮的结构式中，x＝0.05-0.30，y＝0.70-0.95；当y不为0时，所述含有苯并咪唑结构的聚芳醚酮为无规共聚物；