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CN106914156A - 一种新型聚乙烯醇纳滤膜的制备方法 - Google Patents

一种新型聚乙烯醇纳滤膜的制备方法 Download PDF

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CN106914156A
CN106914156A CN201710228754.6A CN201710228754A CN106914156A CN 106914156 A CN106914156 A CN 106914156A CN 201710228754 A CN201710228754 A CN 201710228754A CN 106914156 A CN106914156 A CN 106914156A
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郭淼
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Zhejiang University of Technology ZJUT
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Abstract

本发明公开了一种新型聚乙烯醇纳滤膜及其制备方法，包括以下步骤：1）将乙二醇甲醚与去离子水按质量比1:1混溶配成溶剂，在上述溶剂中分别加入对苯二甲醛和十二烷基磺酸钠制成混合溶液，将上述混合溶液加热至60‑65℃搅拌溶解制得交联剂溶液；2）将聚乙烯醇溶于去离子水制得质量分数为0.05‑0.1%的水溶液，将上述水溶液加热至90‑100℃搅拌1.5小时制得聚乙烯醇水溶液；3）将1）制得的交联剂溶液倒在聚砜底膜上，静置五分钟倒掉多余溶剂，放入28℃的烘箱中烘干；再在膜表面倒入2）制得的聚乙烯醇水溶液，转入烘箱在60‑90℃下烘干成膜。所制备的聚乙烯醇纳滤膜具有较高的渗透选择性和耐污染性，方法简单易行，所用改性剂简单易得。

Description

一种新型聚乙烯醇纳滤膜的制备方法
技术领域
本发明属于过滤膜制备领域，尤其涉及一种新型聚乙烯醇纳滤膜的制备方法。
背景技术
聚乙烯醇(PVA)是聚醋酸乙烯酯水解的产物，为白色粉末、絮状或片状固体，无毒无腐蚀性；严格的线型结构，分子链内大量的羟基可交联形成大分子网络。PVA具有良好的水溶性、成膜性及粘结性，可自发形成凝胶层。但纯PVA膜易在水中溶胀甚至溶解，对水和溶质同时具有高透过性，甚至对盐无截留性。所以需要进行改性以提高其耐水性。
因此人们开展了大量PVA复合膜改性的研究，如采用化学交联法，用带醛基或羧基的物质与PVA发生交联反应，形成稳定的大分子网络结构，使分离层更加稳定。交联改性增加了PVA耐水性和机械强度，但同时会使膜的透水性降低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种新型聚乙烯醇纳滤膜的制备方法，能够使膜具有较高的渗透选择性和耐污染性，同时制备方法简单易行。
为此采用如下的技术方案：一种新型聚乙烯醇纳滤膜及其制备方法，其特征包括以下步骤：
一种新型聚乙烯醇纳滤膜及其制备方法，其特征包括以下步骤：
步骤（1）将乙二醇甲醚与去离子水按质量比1:1混溶配成溶剂，在上述溶剂中分别加入对苯二甲醛和十二烷基磺酸钠制成混合溶液，所述混合溶液成分为质量分数为0.05-0.5%的对苯二甲醛和质量分数为0.1-0.3%的十二烷基磺酸钠，将上述混合溶液加热至60-65℃搅拌溶解制得交联剂溶液；
步骤（2）将聚乙烯醇溶于去离子水制得质量分数为0.05-0.1%的水溶液，将上述水溶液加热至90-100℃搅拌1.5小时制得聚乙烯醇水溶液；
步骤（3）将步骤（1）制得的交联剂溶液倒在聚砜底膜上，静置五分钟倒掉多余溶剂，放入28℃的烘箱中烘干；再在膜表面倒入步骤（2）制得的聚乙烯醇水溶液，转入烘箱在60-90℃下烘干成膜。
本发明提供的制备方法，选用对苯二甲醛作交联剂，同时添加阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠，对底膜进行预处理，再倒入PVA溶液成膜。阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠为白色粉末状物质，可溶于纯水，在水中电离后，脂肪酸根阴离子起表面活性作用，可显著提高底膜的浸润性，有助于PVA均匀牢固地附着在基膜上，大大提高纳滤膜的通量；同时对苯二甲醛可与PVA发生缩醛反应成环，提高其耐水性及分离性能；其所带的苯环也可提高复合膜的强度。因此所制备的聚乙烯醇纳滤膜具有较高的渗透选择性和耐污染性，制膜方法简单易行，所用改性剂简单易得，具有良好的工业化应用前景。
具体实施方式
实施例1
将乙二醇甲醚与纯水按质量比1:1混溶配成溶剂，以其为溶剂加入对苯二甲醛和十二烷基磺酸钠质量分数分别为0.1%和0.15%，加热搅拌溶解制成交联剂溶液；将聚乙烯醇溶于去离子水，质量分数为0.05%，60℃加热搅拌1.5小时制成水溶液。将交联剂溶液倒在聚砜底膜上，静置五分钟倒掉多余溶剂，放入28℃的烘箱直至烘干溶剂；再在膜表面倒入聚乙烯醇水溶液，在70℃下烘干10分钟成膜。
在0.8MPa压力下测试，膜片渗透通量为142.5L/m2.h，对Na2SO4和半二甲酚橙的截留率分别为74.7%和94%。
实施例2
改变交联剂溶液中对苯二甲醛的质量分数，其他步骤与实施例1相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表：
。
实施例3
改变交联剂溶液中十二烷基磺酸钠的质量分数，PVA质量分数 0.1%，其他步骤与实施例1相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表：
。
实施例4
改变聚乙烯醇水溶液的质量分数，对苯二甲醛质量分数为0.2%其他步骤与实施例1相同的操作方法，制备复合膜并测试，得到结果如下表：
。
实施例5
改变成膜时的烘干温度，其他步骤与实施例1相同。

Claims (1)

1.一种新型聚乙烯醇纳滤膜及其制备方法，其特征包括以下步骤：
步骤（1）将乙二醇甲醚与去离子水按质量比1:1混溶配成溶剂，在上述溶剂中分别加入对苯二甲醛和十二烷基磺酸钠制成混合溶液，所述混合溶液成分为质量分数为0.05-0.5%的对苯二甲醛和质量分数为0.1-0.3%的十二烷基磺酸钠，将上述混合溶液加热至60-65℃搅拌溶解制得交联剂溶液；
步骤（2）将聚乙烯醇溶于去离子水制得质量分数为0.05-0.1%的水溶液，将上述水溶液加热至90-100℃搅拌1.5小时制得聚乙烯醇水溶液；
步骤（3）将步骤（1）制得的交联剂溶液倒在聚砜底膜上，静置五分钟倒掉多余溶剂，放入28℃的烘箱中烘干；再在膜表面倒入步骤（2）制得的聚乙烯醇水溶液，转入烘箱在60-90℃下烘干成膜。
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