[发明专利]一种破乳剂功能化油水分离膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种破乳剂功能化油水分离膜的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将一定配比的苯乙烯/马来酸酐（SMA）和（聚乙烯亚胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚醚）PEIPPOPEO放入烧瓶中。本发明制备两亲性SMA‑g‑PEIPPOPEO，选择聚四氟乙烯作为基材，通过将聚四氟乙烯与SMA‑g‑PEIPPOPEO共混制膜，得到一种具有破乳效果的超亲水聚合物膜。其呈现出非对称结构，包括致密的皮层、指状中间层和海绵状底层结构，其对乳化剂稳定的油水乳液均具有优异的分离性能，在使用过程中具有良好的重复使用性能，可应用于油水分离及海洋石油泄漏等领域。

技术领域

本发明属于功能高分子膜分离技术领域，特别涉及一种破乳剂功能化油水分离膜的制备方法。

背景技术

油水混合物是一种常见的环境污染物，其来源广泛，从石油工业、制造工业、交通运输业等领域到食品餐饮、医药及家居生活无所不在。随着社会经济的不断发展，含油废水的排放量越来越大，来源越来越广泛，环境污染严重并造成水资源的严重浪费。环境治理、各类油的回收、水的回用等方面考虑，对油水混合物进行油水分离势在必行。

由于油水形成的界面膜阻碍水滴之间的聚合，导致破乳困难。针对这一情况，常规的破乳方法有热法、电法和化学破乳法。热法、电法有时也需要添加高效的化学破乳剂辅助破乳。化学破乳法是目前最为常用的破乳方法，可以大大降低破乳时间，同时提高破乳效率。因此研究化学破乳机理，对于合成高效的破乳剂至关重要。化学破乳是破乳剂吸附在界面膜上，降低其强度，在外力下，使膜破裂，油滴或水滴从膜内释放出来，油、水分层的过程。化学破乳法具有处理速率快、使用范围广等特点，是处理原油乳状液最具应用前景的方法之一。但目前化学破乳法仍存在高消耗、高污染、无法循环利用等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种破乳剂功能化油水分离膜的制备方法，该方法制备所得聚四氟乙烯改性膜具有超亲水、水下超疏油、高通量和高截留的特点，在油水分离过程中通量稳定，分离性能优异，在油水分离、污水处理及海洋石油泄漏中均具有广泛的工业化应用价值。

本发明所述的一种破乳剂功能化油水分离膜的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)将一定配比的苯乙烯/马来酸酐(SMA)和(聚乙烯亚胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚醚)PEIPPOPEO放入烧瓶中，加入有机溶剂A和催化剂后使其均匀混合，加热至40～90℃回流搅拌2-18h，通惰性气体进行保护，待其冷却，调节pH等于7，过滤并且干燥至质量不再发生变化，即得到产物SMA-g-PEIPPOPEO；

(2)将一定配比的固体聚四氟乙烯(PTFE)粉末和SMA-g-PEIPPOPEO粉末溶解于有机溶剂B中，加入致孔剂，配制成浓度为15％～30％的铸膜液，在50～90℃下加热搅拌，溶解成透明均一相溶液后恒温静置6-24h脱泡；采用浸没沉淀相转化法，将铸膜液在15-35℃下在玻璃板上刮制成厚度为300μm的液膜，迅速浸入凝固浴中相转化成膜，然后将成型的PTFE/SMA-g-PEIPPOPEO共混膜从凝固浴中取出放入去离子水中浸泡2d。

进一步地，所述聚乙烯亚胺聚氧丙烯聚氧乙烯聚醚为PEIPPOPEO，其结构通式如下：

其中，x为5～50，y为10～100。

进一步地，所述步骤(1)中的SMA和PEIPPOPEO用量的质量比为1:2～4:1；

进一步地，所述步骤(1)中的催化剂为盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和对甲苯磺酸(PTSA)中的一种或几种；