一种超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113663539A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202111084264.6C08G18/64(2006.01)(22)申请日2021.09.16C08G18/12(2006.01)C08G18/83(2006.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司D01F6/70(2006.01)地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路136号(72)发明人姬定西胡振华孟龙李健博杨裕民付刚(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.B01D71/54(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D61/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜及其制备方法，该反渗透膜为超支化聚氨酯纳米纤维膜。该反渗透膜的制备方法包括：首先采用二异氰酸酯与聚二醇预聚，经扩链、交联得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体，接着采用端羟基或端胺基超支化聚合物改性聚氨酯预聚体制备得到异氰酸酯基封端的超支化聚氨酯，再用抗菌小分子双胍基盐酸盐进行接枝反应得到超支化抗菌型聚氨酯。将得到的超支化抗菌型聚氨酯经有机溶剂稀释，采用静电纺丝技术，经真空干燥制备得到超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜。根据本发明的抗菌反渗透膜，结构稳定，抗菌性能好，通透性好，在海水、苦咸水淡化，废水资源化，锂离子电池隔膜和物质分离浓缩等领域有着潜在应用价值。CN113663539ACN113663539A权利要求书1/2页1.一种超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜，其特征在于，该反渗透膜为孔隙率可控的超支化聚氨酯纳米纤维膜，其拉伸强度为5～6MPa，断裂伸长率为70～85％。2.权利要求1所述的一种超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)将合成原料二异氰酸酯和聚二醇置于电热真空干燥箱中干燥；步骤2)将步骤1)干燥处理后的二异氰酸酯与聚二醇在N2保护下搅拌混合均匀，升温至80～90℃，加入催化剂二月桂酸二丁基锡DBTDL反应0.5～1h后，降温至60～70℃，加入1，4—丁二醇扩链反应0.5～1h，再加入三羟甲基丙烷交联反应0.5～1h，加入有机溶剂降低体系黏度，保温反应2～3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体；步骤3)升温至80～90℃，将预先溶于有机溶剂的端羟基或端胺基超支化聚合物缓慢滴加入步骤2)得到的异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体中，控制滴速为0.05～0.1mL/s，滴加完成后保温2～3h，得到异氰酸酯基封端的超支化聚氨酯；步骤4)采用逐滴滴加的方式，控制滴速为0.05～0.1mL/s，将预先溶于有机溶剂的抗菌小分子双胍基盐酸盐滴入到步骤3)得到的—异氰酸酯基封端的超支化聚氨酯中，接枝反应2～4h后，降温至30～45℃，得到超支化抗菌型聚氨酯溶液；步骤5)将步骤4)得到的超支化抗菌型聚氨酯溶液用有机溶剂稀释，室温25℃下磁力搅拌4～6h，得到质量分数为5～8wt％的纺丝溶液，将纺丝溶液注入注射泵，控制接收板与平头针的距离为12～15cm，外加电压为16～20kV，灌注速率为0.8～1.5mL/h，环境湿度为45～60％，采用内径为0.25～0.35mm平头针进行静电纺丝，将得到的膜进行真空干燥，制备得到超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜。3.根据权利要求2所述的超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述聚二醇为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃醚二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇和聚己二酸丁二醇酯二元醇中的一种，其相对分子质量为1000。4.根据权利要求2所述的超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、甲苯二异氰酸酯TDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI和二苯基甲烷二异氰酸酯MDI中的一种。5.根据权利要求2所述的超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的有机溶剂为N,N—二甲基甲酰胺DMF、二甲基亚砜DMSO、四氢呋喃THF、N—甲基吡咯烷酮NMP、甲苯中的一种。6.根据权利要求2所述的超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤2)所述二异氰酸酯、聚二醇、二月桂酸二丁基锡DBTDL、1,4—丁二醇BDO和三羟甲基丙烷TMP的质量比为13～38：20～60：0.05～0.1：0.8～1.1：1.4～2.0，所述有机溶剂与反应单体总量的质量比为1～2：1。7.根据权利2要求所述超支化抗菌型聚氨酯反渗透膜的制备方法，其特征在于，步骤3)所述端羟基或端胺基超支化聚合物为