一种利用超支化聚合物对中空纤维膜进行亲水改性的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101961612A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101961612A(43)申请公布日2011.02.02(21)申请号201010299451.1(22)申请日2010.09.30(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区朝晖六区(72)发明人魏秀珍张国亮(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人黄美娟冷红梅(51)Int.Cl.B01D71/78(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种利用超支化聚合物对中空纤维膜进行亲水改性的方法(57)摘要本发明提供了一种超支化聚合物对中空纤维膜的亲水化改性方法。该方法先通过紫外辐照的方式把马来酸酐键合到中空纤维膜表面，然后通过酯化反应将末端带有羟基或胺基的超支化聚合物通过共价键固载到中空纤维膜表面。由于亲水性超支化聚合物是通过共价键固载到膜表面，其亲水性可以长久保持。超支化聚合物因具有近球状的三维结构，即使在较高的接枝密度下也不会造成堵孔现象；同时因其带有大量的末端基团，即使在较低的接枝密度下也可以有效改善中空纤维膜的亲水性和抗污染性。CN10962ACCNN110196161201961613A权利要求书1/1页1.一种利用超支化聚合物对中空纤维膜进行亲水改性的方法，所述方法包括：(1)取疏水性聚合物的中空纤维膜，用环氧树脂固化封装使中空纤维膜两端密封；(2)将步骤(1)封装好的中空纤维膜浸入水中，置于30～35℃恒温振荡器中恒温振荡3～8h，然后用丙酮清洗2～3次，室温下真空干燥，干燥后的中空纤维膜放入10～100mmol/L的光敏剂溶液中浸泡1～2h后取出晾干；所述光敏剂为下列之一：二苯甲酮、安息香双甲醚、安息香乙醚；(3)晾干的中空纤维膜浸入20～100g/L的马来酸酐溶液中，置于紫外灯下进行辐照处理，辐照功率为100～500W，处理时间5～30min；(4)辐照处理后的膜用无水乙醇清洗2～3次，然后浸入无水乙醇中于室温下振荡过夜，取出后在35～45℃下真空干燥，得到表面接枝马来酸酐的中空纤维膜；(5)将表面接枝马来酸酐的中空纤维膜浸入10～80g/L的超支化聚合物溶液中，加热到60～90℃反应6～10h，反应结束后用去离子水清洗三次，再浸入去离子水中于振荡器中60～65℃下振荡过夜，取出后在35～45℃下真空干燥12～20h，即得改性后的中空纤维膜。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述中空纤维膜的膜材料为下列之一：聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚醚醚酮。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述超支化聚合物为末端为羟基或胺基的超支化聚酯、超支化聚(胺-酯)或超支化聚乙烯胺。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)二苯甲酮溶液的溶剂为下列之一：丙酮、正己烷、正庚烷。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)马来酸酐溶液的溶剂为下列之一：丙酮、无水乙醇、丁酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)超支化聚合物溶液的溶剂为下列之一或其中两种以上的混合物：丁酮、四氢呋喃、无水乙醇、石油醚、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺。2CCNN110196161201961613A说明书1/6页一种利用超支化聚合物对中空纤维膜进行亲水改性的方法(一)技术领域[0001]本发明涉及一种利用超支化聚合物对中空纤维膜进行亲水改性的方法。(二)背景技术[0002]日益严重的水污染蚕食了大量可供消费的水资源，水资源的短缺和水污染的加重，直接关系到人民的健康安全和社会、经济的可持续发展。污水处理和再生利用是对水自然循环过程的人工模拟与强化，城镇供水的80％转化为污水，经收集处理后，其中70％可以再次循环使用，这意味着通过污水回用，可以在现有供水量不变的情况下，使城镇的可用水量增加50％以上。[0003]传统污水再生处理技术存在着出水质量不高、占地大、稳定性差等缺点。膜分离技术具有能耗低、过程简单、分离效率高、无环境污染等优点，是解决当代能源、资源和环境问题的重要高新技术，其应用已涉足化工、食品、医药、生化、环保等领域，对节约能源、提高效率、净化环境等做出了重要贡献。膜分离技术的核心是“膜”，现在市场上通用的膜材料有：聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯等，这些聚合物材料的本质特征都是疏水性的，表面能比较低，这种疏水性不仅使其在用于处理水基流体时需要较高的驱动力，也容易导致水里面的有机大分子、胶体、生物质等物质在膜表面沉积造成膜污染。膜污染的存在不仅使系统无法正常的运行，而且减短了膜的使用寿命，频繁清洗与更换膜组件造成成本