一种中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜的制备方法   0    0

传统高分子过滤膜的结构中表面为致密层，内部含有大量指状孔，制备过程中要极力避免在铸膜液中引入气泡，因为膜表面致密层中的气泡会导致膜泄漏。以氯化锌水溶液为溶剂，水为凝固浴可制备不含指状孔的聚丙烯腈均质膜。为进一步提高膜的通量，本发明将含双键官能团的硅烷改性中空二氧化硅微球，在中空二氧化硅微球表面引入双键，并将此微球分散在氯化锌水溶液中，然后加入丙烯腈单体、第二共聚单体和引发剂，在搅拌下引发自由基聚合反应，得到中空二氧化硅微球接枝的聚丙烯腈‑第二单体共聚物的铸膜液。以水为凝固浴制备中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜。该膜对染料截留高，而对无机盐截留低，在染料脱盐纯化领域有广阔的应用前景。

1.一种中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a)配制质量百分比浓度0.01％-5％的含双键官能团的硅烷水溶液，将经过活化处理的二氧化硅中空微球浸泡在硅烷水溶液中0.5-24h，得到表面含双键官能团的二氧化硅中空微球；
b)配制质量百分比浓度60％的氯化锌水溶液，称量占水溶液质量百分比0.01％-10％的步骤a)得到的表面含双键官能团的二氧化硅中空微球，将其分散于氯化锌水溶液中，通氮气排氧，在搅拌下加入占水溶液质量百分比2％-50％的丙烯腈和占水溶液质量百分比
1％-20％的第二共聚单体；
c)在搅拌下逐滴加入占丙烯腈和第二共聚单体总质量百分比0.1％-10％的引发剂，引发丙烯腈和第二共聚单体在表面含双键官能团的二氧化硅中空微球上接枝聚合，反应时间为10-240min，得到铸膜液；
d)用稀盐酸配制pH为2-5的水溶液，作为凝固浴；
e)将步骤c)得到的铸膜液倒在干燥清洁的玻璃板上，用两端缠绕直径为10-1000μm铜丝的玻璃棒刮平，然后立即将玻璃板和刮好的膜放入步骤d)得到的凝固浴中浸泡5-
120min，用去离子水洗涤残留的氯化锌和未反应的单体，得到中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜；二氧化硅中空微球的孔壁允许水和无机盐通过，由于二氧化硅中空微球是不连续的，而以氯化锌水溶液为溶剂制备的聚丙烯腈基过滤膜是均质的，没有传统高分子过滤膜的指状孔和致密层，因此二氧化硅中空微球的引入没有影响膜的截留性能，还使膜的通量提高5％-100％。

2.如权利要求1所述一种中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜的制备方法，其特征是所述的双键官能团的硅烷为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丁烯丙氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或两种及以上混合物。

3.如权利要求1所述一种中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜的制备方法，其特征是所述的第二共聚单体为丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种或两种及以上混合物。

4.如权利要求1所述一种中空微球增强高通量聚丙烯腈过滤膜的制备方法，其特征是所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、氯化亚铁中的任意一种或两种及以上混合物。