[发明专利]一种填充改性聚氨酯膜的制备方法

摘要

一种填充改性聚氨酯膜的制备方法，属于渗透汽化膜分离领域。首先通过共水热法或者分步水热法制得多孔硅锰复合物粒子，然后将该粒子加入聚氨酯基体铸膜液，该铸膜液在聚四氟乙烯板上流延成膜，在80℃条件下热处理4小时，150℃真空热处理5小时，即可得到多孔无机复合物粒子填充的聚氨酯膜。改性剂可以同时提高聚氨酯膜的渗透通量和分离因子，过程简单，原材料廉价易得，填充膜具有渗透通量大、渗透汽化分离指数(PSI)高等特点。添加适量多孔无机复合物粒子的聚氨酯膜对于低浓度苯酚水溶液的渗透汽化性能优异，当苯酚的质量百分含量为0.3％时，在操作温度为80℃的情况下，分离因子为9.40―14.53，渗透通量为17.76―32.61kg·μm·m^‑2·h^‑1，最高PSI可以达到441.35kg·μm·m^‑2·h^‑1。

主权项

1.一种填充改性聚氨酯膜的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤1)：多孔无机复合物粒子的分步水热制备：(1)将高锰酸钾(KMnO₄)和硫酸锰(MnSO₄)分别溶解于水中，将二者混合后转移至水热釜中，水热釜在160℃下保持24小时，然后经过过滤、洗涤、干燥步骤得黑色δ‑MnO₂固体；高锰酸钾与硫酸锰的摩尔比为6:1；(2)将所得δ‑MnO₂分散于含有阳离子型表面活性剂的水中，超声20分钟，然后于80℃下向其中滴加硅酸钠(Na₂SiO₃)溶胶，滴加完毕将混合液转移至水热釜中，水热釜在110℃下保持24小时，然后经过过滤、洗涤、干燥步骤即得含有多孔结构的硅锰复合物粒子；或者：多孔无机复合物粒子的共水热制备，将高锰酸钾(KMnO₄)和硫酸锰(MnSO₄)分别溶解于去离子水中，将二者混合后加入含有阳离子型表面活性剂的去离子水中，然后向其中滴加硅酸钠(Na₂SiO₃)溶胶，滴加完毕将混合液转移至水热釜中，水热釜在160℃下保持24小时，然后经过过滤、洗涤、干燥步骤即得含有多孔结构的硅锰复合物粒子；所述多孔硅锰复合物粒子中二氧化硅的质量含量为10～75％；所述的阳离子型表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，其在去离子水中的质量浓度为0.5％；步骤2)多孔无机复合物粒子填充聚氨酯膜的制备，将聚氨酯颗粒溶于N，N－二甲基乙酰胺DMAC中，然后将步骤1)中得到多孔硅锰复合物粒子加入到上述溶液中，经过搅拌、超声分散、真空脱泡后形成铸膜液；铸膜液在聚四氟乙烯板上流延成膜，然后在紫外灯的照射下使其凝固，之后放入烘箱中80℃干燥5小时，再放入真空干燥箱中150℃干燥5小时，最终得到多孔硅锰复合物粒子填充聚氨酯膜。