[发明专利]聚砜中空纤维超滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超滤膜，具体涉及一种聚砜中空纤维超滤膜及其制备方法。包括如下重量分数的原料制备而成：聚砜PSF 12％‑20％，二甲基乙酰胺DMAC 60％‑80%，丙二醇嵌段聚醚3％‑10％，磺基琥珀酸单酯二钠盐2%‑5%，铝酸酯偶联剂3%‑5%。本发明制备的聚砜中空纤维超滤膜成本低，加工周期短，工作效率高，中空纤维超滤膜的水通量、抗污染性得到提高，同时提升超滤膜材料的冲击韧性、机械强度和断裂伸长率。本发明还提供一种其制备方法，加工周期短，成本低。

技术领域

本发明涉及一种超滤膜，具体涉及一种聚砜中空纤维超滤膜及其制备方法。

背景技术

中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。中空纤维超滤膜的中空纤维的外径在0.5-2.0nm，内径在0.3-1.4nm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式或内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩水排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是较早开发的高分子分离膜之一。

中空纤维超滤膜已经广泛应用在如下方面：市政、电力、钢铁、石化、纺织、食品等领域污水深度处理回用及生产工艺用水处理；市政给水净化处理；海水淡化及反渗透系统预处理；食品及生物制药等领域净化、浓缩与分离。

现有技术中常规聚砜中空纤维超滤膜采用如下重量分数的原料制备而成：聚砜PSF 12％-20％、溶剂二甲基乙酰胺DMAC 60％-80%、成孔剂PVP 2％-8％、聚乙二醇PEG-40014％-20％、吐温-20 1%-2%。制备方法为：适当旋松搅拌轴压盖→在溶解釜加料口加入溶剂(二甲基乙酰胺DMAC) 体积量的3/4→打开总电源→开动搅拌→溶解釜开始升温→加入聚砜 PS、聚乙二醇PEG-400和吐温-20→加入成孔剂PVP→加入剩余1/4溶剂→在60℃下搅拌溶解8-10小时→溶解完成后关闭搅拌→静置脱泡24小时→脱泡完成后旋紧搅拌轴压盖→通入0.3-0.5 MPa 氮气→打开过滤器阀门（泵座在纺丝前预热0.5小时以上）→开启闸阀→待挤出物料基本没气泡时关闭闸阀→安装喷丝头→开启芯液阀门→开启闸阀→用导丝钩将初生纤维压入凝固浴槽并自另一端引出→卷绕→切割。

现有技术中制备的常规聚砜中空纤维超滤膜存在原料成本高、生产周期长的问题，膜制备过程中需要静置脱泡24小时，生产周期长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚砜中空纤维超滤膜，降低成本，提高工作效率，缩短超滤膜加工周期，提升超滤膜材料的冲击韧性、拉伸强度抗撕裂性和断裂伸长率，本发明还提供一种其制备方法。

本发明所述的聚砜中空纤维超滤膜，包括如下重量分数的原料制备而成：

聚砜 PSF 12％-20％

二甲基乙酰胺 60％-80%

丙二醇嵌段聚醚 3％-10％

磺基琥珀酸单酯二钠盐 2% -5%

铝酸酯偶联剂 3% -5%。

本发明丙二醇嵌段聚醚优选为F68。F68是有效的润湿剂，本发明添加F68，使水的渗透性增加，改善亲水性，可以起到消泡作用，缩短脱泡时间，有效提升膜表面孔隙率。

铝酸酯偶联剂优选为铝酸酯偶联剂F-1，本发明添加铝酸酯偶联剂F-1，具有膜表面改性效果，在合成材料的界面上搭起“分子桥”，使它们紧密地结合，达到增强的目的，提升膜表面光滑度，降低污染物在膜表面附着力，从而提高抗污染性，提升膜材料的冲击韧性和拉伸强度、抗撕裂性和断裂伸长率，有效提升膜表面孔隙率。