[发明专利]一种利用碱性阴膜液和酸性阳膜液制备两性离子膜的方法

摘要

本发明属于膜技术领域，公开了一种利用碱性阴膜液和酸性阳膜液制备两性离子膜的方法。酸性阳膜液来自于聚乙烯醇(PVA)和含‑COOH基团的多硅共聚物或含‑SO3H基团的酸型磺化聚苯醚；碱性阴膜液来自于PVA、含‑N+(CH3)3OH‑基团的碱性铵化聚苯醚和小分子烷氧基硅烷交联剂。经过预溶胶‑凝胶反应后，酸性阳膜液和碱性阴膜液进行共混，使得酸性基团(‑COOH或‑SO₃H)和碱性基团(‑N⁺(CH₃)₃OH^‑)相互结合形成离子对，通过离子键结合在一起得到自组装结构。因此，本发明两性离子膜具有紧密结合的离子对结构，可提高膜的稳定性和分离性能。

主权项

1.一种利用碱性阴膜液和酸性阳膜液制备两性离子膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、制备碱性阴膜液：选用溴型铵化聚苯醚在60‑110℃加热2‑8h，再浸泡于0.5‑2mol/LNaOH溶液中1‑6h，取出后浸泡在水中，并在2‑6h内换水3‑8次，在密封环境中干燥1‑6天，溶解在体积比为N,N‑二甲基甲酰胺：乙醇＝1：0.2‑0.6的混合溶剂中形成质量浓度为0.08‑0.20g/mL的碱性铵化聚苯醚溶液，按质量比为碱性铵化聚苯醚：交联剂＝1：0.12‑0.47向碱性铵化聚苯醚溶液中加入交联剂，在25‑50℃搅拌反应1‑6h，得到杂化碱性铵化聚苯醚溶液，按质量比为杂化碱性铵化聚苯醚：聚乙烯醇＝1：0.3‑0.8将杂化碱性铵化聚苯醚溶液在0.5‑1.5h内滴加入温度为25‑65℃、质量浓度为3％‑5％的聚乙烯醇水溶液中，滴加完毕后继续在25‑65℃搅拌反应12‑36h；步骤二、制备酸性阳膜液：按质量比为酸性高分子：聚乙烯醇＝0.3‑0.8：1将酸性高分子在0.5‑1.5h内滴加入温度为25‑65℃、质量浓度为3％‑5％的聚乙烯醇溶液中，滴加完毕后继续在25‑65℃搅拌反应12‑36h；步骤三、制备两性离子膜：按溶质质量比为碱性阴膜液：酸性阳膜液＝0.4‑2.5将碱性阴膜液在0.2‑1h内滴加入25‑65℃酸性阳膜液中，滴加完毕后继续在25‑65℃搅拌12‑36h，涂膜在基体上，在室温通风环境中干燥至形成均匀稳定的凝胶层即膜片，从基体上揭下膜片，将膜片置于60‑80℃的环境中，以5‑15℃/h的速率升温至120‑140℃，并在120‑140℃保温2‑8h，制得本发明所述的两性离子膜。