[发明专利]一种碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜及其制备方法

说明书

本发明提出了一种碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜及其制备方法，所述方法包括如下步骤：首先制备纳米碳酸钙分散剂，再利用氯乙烯单体和碳酸钙分散剂、引发剂和稳定剂等制备得到石墨烯原位聚合PVC，石墨烯原位聚合PVC和溶剂、添加剂等混合制备得到铸膜液，利用干‑湿法进行纺丝得到改性后的PVC中空纤维超滤膜，制备得到的碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜具有良好的机械性能，且在高温条件下仍然能够正常工作，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜及其制备方法。

背景技术

目前主流的超滤膜材料主要有聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯等，其中聚氯乙烯超滤膜的成本最低，市场应用最为广泛，可以满足绝大多数的生产和应用要求，但是聚氯乙烯超滤膜存在许多缺陷，聚氯乙烯的耐温性能一般，成品聚氯乙烯膜组件的使用温度一般不能超过45℃，若长期在高于45℃的环境下工作，膜性能将会受到影响，如机械强度降低，水通量降低等。

有鉴于此，亟需一种对聚氯乙烯超滤膜进行改进的方案，提高聚氯乙烯的耐高温性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种具有耐高温的碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的，本发明提供了一种碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜的制备方法，其包括如下步骤：

步骤一、制备碳酸钙原位聚合PVC，分别将氯乙烯单体、纳米碳酸钙、分散剂、引发剂和稳定剂投入到反应釜中，控制反应温度为55-65℃，压力为0.7-0.8MPa，反应10-14h后经过水洗干燥后得到碳酸钙原位聚合PVC；

步骤二、制备铸膜液，分别将碳酸钙原位聚合PVC、溶剂和添加剂投入到反应釜中，控制反应温度为45-50℃，在常压下搅拌反应12-17h，搅拌速度为150-160r/min，反应完毕静置1-3h，得到铸膜液；

步骤三、制备膜丝，将铸膜液经过喷头挤出，经凝固浴相转化成膜后，依次经过酸洗槽和水洗槽后进行收卷，得到碳酸钙原位聚合PVC中空纤维超滤膜。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤一中，所述氯乙烯单体、纳米碳酸钙、分散剂、引发剂和稳定剂的质量比为(70-80)：(5-10)：(10-20)：(1-2)：(0.1-0.5)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述纳米碳酸钙的平均粒径为30-50nm。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述分散剂为聚乙烯醇或羟丙基甲基纤维素，所述引发剂为过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)，所述稳定剂为二辛基锡。

更进一步优选的，步骤二中，所述碳酸钙原位聚合PVC、溶剂和添加剂的质量比为(15-20)：(65-80)：(5-15)。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二中，所述溶剂为DMAC、DMF、NMP中的一种或几种的混合物，所述添加剂为PEG400、PEG800、PVP(K30)、PVP(K90)中的一种或几种的混合物。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤三中，所述凝固浴为纯水，凝固浴的温度为30℃。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤三中，所述酸洗槽内为1(wt)％的柠檬酸水溶液。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤三中，所述水洗槽内为纯水，水洗槽内纯水的温度为45℃。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤三中，凝固浴内的停留时间为10-20s，酸洗槽内的停留时间为30-50s，水洗槽内的停留时间为30-50s。

本发明还保护一种由上述制备方法制备得到的碳酸钙原位聚合PVC中空纤维膜。