[发明专利]一种具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法

说明书

本发明属于聚醚砜增湿膜技术领域，尤其是一种具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法，包括中间海绵体层，中间海绵体层的一侧设置有外支撑层。该具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法，以聚醚砜为成膜聚合物，添加致孔剂、亲水性聚合物及有机溶剂，配制聚醚砜均相膜液。纺丝时，空气浴、内外凝固浴是膜液的内外表面迅速分相形成致密层，减缓了膜液内部的双扩散。通过调控膜液的空气浴时间、内外凝固浴温度及组成制备具有对称结构的聚醚砜增湿膜，使得本发明制备的聚醚砜增湿膜，呈现内外双过滤层和双层指状孔支撑层的对称结构，内外过滤层均具有0.002‑0.02μm的分离孔径，同时具有较高的机械强度、泡点压力、水通量。

技术领域

本发明涉及聚醚砜增湿膜技术领域，尤其涉及一种具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法。

背景技术

聚醚砜，是一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。它具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点，在许多领域已经得到广泛应用。

根据公开号为CN1951550A的中国专利公开了一种大孔径聚醚砜膜及其制备方法，其将9～15％的聚醚砜和5～10％聚乙烯吡咯烷酮溶于有机溶剂中，配成铸膜液；然后将铸膜液刮膜，最后经凝胶水浴成膜。所得到的聚密封微滤膜结构不规整，分离效率低，而且通量较小，所以需要一种具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法。

发明内容

基于现有的技术问题，本发明提出了一种具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法。

本发明提出的一种具有对称结构的聚醚砜增湿膜及其制备方法，包括中间海绵体层，所述中间海绵体层的一侧设置有外支撑层，所述外支撑层的一侧设置有外分离层，所述中间海绵体层的另一侧设置有内支撑层，所述内支撑层的一侧设置有内分离层。

优选地，步骤一、聚醚砜膜液的配制；

步骤二、膜丝的加工；

步骤三、增湿膜的制成。

优选地，所述步骤一中聚醚砜膜液的配制材料选取，包括如下选取的材料，如聚醚砜聚合物、致孔剂、亲水性聚合物和有机溶剂。

优选地，选取材料各组分的质量百分比含量分别为：聚醚砜聚合物10％-30％、致孔剂0.5％-8％、亲水性聚合物3％-15％和有机溶剂40％-80％。

优选地，所述致孔剂为二氧化钛、二氧化硅或者氯化铝中的一种或几种，所述亲水性聚合物为聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维素中的一种或几种，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的一种或几种。

优选地，所述步骤一中聚醚砜膜液的配制步骤：Sa1、在70℃-90℃下，将聚醚砜聚合物、致孔剂、亲水性聚合物以及有机溶剂分别以一定比例投入到反应釜中，搅拌速度30-60转/min，70-90℃下搅拌10h，使聚合物溶解成均相膜液。

优选地，Sa2、然后降温至30-65℃下，搅拌5-10h，搅拌速度20-40转/min，使膜液降温过程中充分溶解熟化，制得纺丝膜液。

优选地，所述步骤二中膜丝的加工：Sb1、将膜液倒入纺丝釜中，在-0.1MPa下真空脱泡15-24h，脱泡温度50-65℃；膜液经喷丝头挤出，进入湿度30-80％的空气浴，空气浴长度2-20cm。

优选地，Sb2、经初步固化后，膜液进入含15-50％二甲基甲酰胺DMAc的水溶液中，凝固浴温度30-70℃，拉伸速度8～20m/min，使膜丝固化成型，形成初步固化后的增湿膜。

优选地，所述步骤三中增湿膜的制成：将初步固化后的增湿膜，浸泡在30-40℃的去离子水中24h，去除残留的添加剂及溶剂，制得对称结构的聚醚砜增湿膜。