[发明专利]一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法

说明书

本发明特别涉及一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法，属于聚砜膜技术领域，首先在二氧化钛纳米管表面接枝卤素作为引发剂，通过表面原子转移自由基聚合(SI‑ATRP)的方法在二氧化钛纳米管表面修饰亲水性的聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(PDEAEMA)，再利用叠氮试剂在二氧化钛表面做叠氮化处理，然后通过叠氮‑炔环加成反应将不同分子量的聚乙二醇单甲醚接枝到叠氮化的二氧化钛纳米管的表面，最后将改性后的二氧化钛纳米管与聚砜材料复合后制膜，所得膜具有良好的亲水性能。

技术领域

本发明属于聚砜膜技术领域，特别涉及一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法。

背景技术

聚砜(PSF)是一种略带琥珀色的非晶型聚合物，它具有冲击强度高、无毒、热稳定性好、抗老化性强、耐腐蚀、加工性良好等诸多优点，使其在电子电器、食品、航空、医疗等领域都具有广泛的应用前景。由于其在极性溶剂中也具有良好的溶解性，因此PSF也成为一种重要的膜材料，但PSF自身的一些固有性质限制了其在膜领域的发展与应用。如PSF具有极强的疏水性，导致所制备的聚砜膜在水处理过程中极易在表面吸附污染物，造成膜内部孔隙的堵塞，从而使得膜的选择性降低和通量衰减，这也成为制约其发展的主要阻碍并极大限制了聚砜膜的发展与应用。因此，有必要对聚砜膜亲水改性来提高膜的抗污染能力，以降低生产成本和使用成本，使聚砜膜的应用范围更广阔。

发明内容

本申请的目的在于提供一种改性二氧化钛纳米管、聚砜杂化膜及其制备方法，以解决目前聚砜膜的亲水性不高的问题。

本发明实施例提供了一种改性二氧化钛纳米管的制备方法，所述方法包括：

在二氧化钛纳米管表面接枝卤素，得到引发剂；

在所述引发剂表面修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯，后进行叠氮化处理，得到叠氮化的二氧化钛纳米管；

把聚乙二醇单甲醚接枝接到叠氮化的所述二氧化钛纳米管的表面，得到改性二氧化钛纳米管。

可选的，所述在所述引发剂表面修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中，采用原子转移自由基聚合的方法进行修饰。

可选的，所述叠氮化处理具体包括，利用叠氮试剂在修饰聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯后的所述引发剂表面进行叠氮化处理。

可选的，所述把聚乙二醇单甲醚接枝到叠氮化的所述二氧化钛纳米管的表面中，采用叠氮-炔环加成反应进行接枝。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种改性二氧化钛纳米管，所述改性二氧化钛纳米管采用如上所述的改性二氧化钛纳米管的制备方法制得。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种聚砜杂化膜，所述聚砜杂化膜的原料包括聚砜材料和如上所述的改性二氧化钛纳米管。

可选的，所述改性二氧化钛纳米管的质量用量占所述聚砜材料的质量用量的0.5％-5％。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的聚砜杂化膜的制备方法，所述方法包括：

把改性二氧化钛纳米管和聚砜材料溶于溶剂，得到铸膜液；

把所述铸膜液进行刮膜，后进行凝固，得到聚砜杂化膜。

可选的，所述刮膜的刮膜速率为2-4cm/s。

可选的，所述改性二氧化钛纳米管的质量用量占所述聚砜材料的质量用量的0.5％-5％。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的聚砜杂化膜，通过将改性二氧化钛纳米管和聚砜材料进行复合制膜，使得杂化膜接触角更小，亲水性能更高，提高膜的抗污染能力。