[发明专利]一种抗微生物污染的聚苯硫醚膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种抗微生物污染的聚苯硫醚膜的制备方法，将聚苯硫醚、纳米银等物料混合之后，使用超临界CO₂辅助挤出，流延成初级膜，初级膜双向拉伸成透气膜；透气膜等离子体接枝辛基异噻唑啉酮得到抗微生物污染的聚苯硫醚膜。本发明的制备方法提高了聚苯硫醚的加工流动性，降低了聚苯硫醚的加工温度，提高聚苯硫醚膜的孔隙率，抗菌基团的密度大，抗菌剂的利用效率高，抗菌效果持久性佳。

技术领域

本发明涉及膜技术领域，尤其涉及一种抗微生物污染的聚苯硫醚膜及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)作为一种具有良好的耐热性及优越的抗化学腐蚀性的通用工程材料，具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射、韧性好、强度大等特点，在现代工业中广泛应用于石油化工、电子电器、航空航天、化学纤维等方面。因此，利用PPS优越的耐热性能及其耐强酸、强碱及抗有机溶剂的优势，开发新型膜材料已经成为了重要的发展趋势。PPS多孔膜可以截留空气和液体中的悬浮颗粒、尘埃、细菌、真菌，在反渗透、透析、超滤和气体分离等方面具有广泛的应用价值。材料可在高温环境下的酸性、碱性或有机溶剂中长期使用，因此，PPS材料在膜技术领域有着广泛的应用。

开发PPS膜过滤材料具有以下优势：1)可以实现废液的直接处理，膜具有优良的耐化学溶剂性，在200℃下不溶于任何有机溶剂，避免了有机溶剂对膜材料的溶解和溶胀；2)能够直接膜法分离酸性或碱性废弃液，节省投资、降低能耗，进一步拓宽膜分离技术的应用领域。

但疏水的膜材料在膜污染方面受到很大的局限性。PPS膜本身是疏水性的，在一定情况下，会使得膜受到有机物污染、无机物污染和微生物污染，特别是生物质层的形成会导致膜的水通量降低，使用寿命缩短以及力学稳定性受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高孔隙率、抗菌效果持久的抗微生物污染的聚苯硫醚膜的制备方法。

本发明提供一种抗微生物污染的聚苯硫醚膜的制备方法，步骤如下：

S1、将聚苯硫醚、纳米银、稀释剂、偶联剂混合后，均加入密炼机中进行捏合密炼，密炼温度为220℃～240℃，密炼时间5min～15min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中使用超临界CO₂辅助挤出，流延成初级膜；

S2、将所述初级膜进行双向拉伸，依次经过热水槽、乙醇槽、热水槽，风干得到透气膜；

S3、将所述透气膜置于等离子体装置上，开放环境下将等离子体喷射到透气膜表面，使透气膜在等离子体氛围中运动，电极间距离为1～3mm，处理功率为10～100KJ/m²，频率为20～50KHz，处理时间为5～30s，得到活化膜；

S4、将活化膜通过滚轮输送经过辛基异噻唑啉酮中，通过时间为30～60min，然后通过水槽，然后风干得到抗微生物污染的聚苯硫醚膜。

其中S1步骤中，螺杆直径为12～50mm，挤出螺杆长径比为36～44，挤出成型温度为300℃～315℃，熔体流动速率为100～150g/10min。

优选地，所述聚苯硫醚、纳米银、稀释剂、偶联剂的质量比为：100份：(5～7)份：(20～30)份：(0.3～0.5)份。

优选地，所述稀释剂为二苯甲酮、二苯砜、二苯醚中的一种。

优选地，所述偶联剂为KH792、KH560或A-172中的一种。

优选地，所述超临界CO₂的纯度99.99％以上，所述超临界CO₂输出流量为1～10mL/min，所述双螺杆挤出机的出口压力为10～20MPa。

优选地，步骤S2中所述双向拉伸的拉伸温度为80℃～120℃，拉伸比为2～6倍，热定型温度220℃～230℃。