一种耐溶剂复合纳滤膜及其制备方法.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CN111821870A(43)申请公布日2020.10.27(21)申请号202010722382.4(22)申请日2020.07.24(71)申请人湖北瑞滤膜科技有限公司地址437200湖北省咸宁市嘉鱼县鱼岳镇嘉鱼经济开发区创业孵化园(72)发明人廖俊斌阮文祥杜宝山魏华(74)专利代理机构广州海心联合专利代理事务所(普通合伙)44295代理人马赟斋(51)Int.Cl.B01D71/68(2006.01)B01D71/58(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称一种耐溶剂复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐溶剂复合纳滤膜及其制备方法，属于有机复合材料领域。耐溶剂复合纳滤膜由聚对苯二甲酰对苯二胺短链段和含氨基支化结构聚芳醚砜构成。其制备方法包括聚对苯二甲酰对苯二胺纳米纤维的溶解、含氨基支化结构聚芳醚砜的合成和耐溶剂复合纳滤膜的制备三个步骤。本发明制成的膜具有高通量传输通道、良好的化学稳定性、耐溶剂性能。CN111821870ACN111821870A权利要求书1/3页1.一种耐溶剂复合纳滤膜，其特征在于：由聚对苯二甲酰对苯二胺纤维纳米尺寸短链段和含氨基支化结构聚芳醚砜组成，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维纳米尺寸短链段和含氨基支化结构聚芳醚砜的质量比为4-7:1-4；所述聚对苯二甲酰对苯二胺纤维纳米尺寸短链段的结构如式1所示：所述含氨基支化结构聚芳醚砜的结构如式2所示：式2中，Ar1和Ar2独立地代表如式3或式4的结构：式2中，B3的结构如式5所示：2CN111821870A权利要求书2/3页式2中，x、y、z分别独立地代表Ar1、Ar2和B3占双酚和三酚总投料的摩尔百分比为xmol％、ymol％和zmol％；其中2x:2y:3z＝70-90:5-20:3-10。2.根据权利要求1所述的耐溶剂复合纳滤膜，其特征在于：所述含氨基支化结构聚芳醚砜的数均分子量为30000-100000。3.根据权利要求1或2所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)聚对苯二甲酰对苯二胺纳米纤维的溶解：在碱性条件下，在二甲基亚砜和水的混合溶液中加入聚对苯二甲酰对苯二胺纳米纤维；得到聚对苯二甲酰对苯二胺纤维纳米尺寸短链段；(2)含氨基支化结构聚芳醚砜的合成：4,4’-二氟二苯砜和2,2’-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷和2,2’-二(4-羟基苯基)六氟丙烷和4,4’,4”-亚甲基三苯酚反应生成含氨基支化结构聚芳醚砜；(3)将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维纳米尺寸短链段和含氨基支化结构聚芳醚砜混合制得铸膜液；将铸膜液涂抹在固体表面并利用非溶剂浸没沉淀相转变法制成耐溶剂复合纳滤膜。4.根据权利要求3所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，甲基亚砜和水的混合溶液中加入氢氧化物将其调节成碱性环境，甲基亚砜和水的混合溶液与氢氧化物的质量比为1-2.5:20-90。5.根据权利要求3所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，在二甲基亚砜和水的混合溶液中加入聚对苯二甲酰对苯二胺纳米纤维后需要至少静置三十天。6.根据权利要求3所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，含氨基支化结构聚芳醚砜的合成：4,4’-二氟二苯砜和2,2’-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷和2,2’-二(4-羟基苯基)六氟丙烷和4,4’,4”-亚甲基三苯酚在非质子溶剂中，120-165℃下反应3-10h，得到含氨基支化结构聚芳醚砜的混合溶液。7.根据权利要求6所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，将含氨基支化结构聚芳醚砜的混合溶液用丙酮、异丙醇、或甲醇析出溶质，洗涤，并干燥后得到固态的含氨基支化结构聚芳醚砜。8.根据权利要求7所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)3CN111821870A权利要求书3/3页中，所述干燥条件为：在≤0.03MPa，20-80℃将其烘干至少48h。9.根据权利要求3所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)中：所述铸膜液中的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维纳米尺寸短链段质量浓度为2-7wt％；所述含氨基支化结构聚芳醚砜的质量浓度为0.5-2wt％。10.根据权利要求3所述的耐溶剂复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)中：所述利用非溶剂浸没沉淀相转变法制成耐溶剂复合纳滤膜后在≤0.03MPa，20-80℃条件下将其烘干至80-150μm厚。4CN111821870A说明书1/7页一种耐溶剂复合纳滤膜及其制备方法技术