聚丙烯腈聚砜共混超滤膜及其制备方法.pdf

一种聚丙烯腈-聚砜共混超滤膜及其制备方法属于改性超滤膜的制造技术领域。
    用单一聚合物制成的超滤膜，其水通量的继续增大要受到截留率下降的制约。用聚合物共混改性制成的共混超滤膜由于它可以保留每种聚合物的特性，因此，两种聚合物在一定的共混比和浓度即共混相容的条件下可解决水通量和截留率相互制约的矛盾以制得水通量及截留率都比较高的共混超滤膜。

    本发明的目的就在于提供一种聚丙烯腈-聚砜共混超滤膜及其制备方法。

    本发明提出的聚丙烯腈-聚砜共混超滤膜的特征在于：聚丙烯腈和聚砜这二种共聚物的共混比在1∶1～10∶1之间，在铸膜液中的浓度在10～17%之间，其添加剂是下列各类化合物中的任何一种：

    （1）羧基类中的冰乙酸95%；

    （2）胺类中的二乙胺、三乙醇胺、三乙胺、苯胺；

    （3）酯类中的乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、磷酸三乙酯；

    （4）烷烃中的正乙烷；

    （5）其他：苯；

    其溶剂为二甲基甲酰胺。

    本发明提出地聚丙烯腈-聚砜共混超滤膜的制备方法，其特征在于：它在上述共聚物的共混比及浓度条件下，先加聚丙烯腈及聚砜，再加添加剂，最后加入溶剂，将其搅拌均匀，至少静置24小时，然后把铸膜液离心，静止脱泡蒸发一段时间，再按常规制成平板膜。

    实验证明：在一定共混比及浓度下，聚丙烯腈-聚砜共混超滤膜可以在保证预期截留率条件下大大地提高其水通量。

    实施例：

    先请见表1。其中：PAN是聚丙烯腈，PS是聚砜，TEP是磷酸三乙酯，DMF是二甲基甲酰胺。其中，PS是棕色粒状粘度较低的一种聚砜，PAN是金山石化总厂生产的聚丙烯腈。当以磷酸三乙酯为添加剂时共聚物的相容性较好，而且在聚合物溶液中存在有尺寸较均匀的聚合物聚集体和聚集体孔，孔的尺寸也较大。从扫描电镜的照片可看出：膜的表皮层致密，故藏留率较高，而其背面又有数目较多的孔，其大小均匀。从膜的断面结构中可看出：从膜的表皮层开始，其孔径逐渐扩大，指状结构十分明显，因此其水通量很大。它的性能要好得多。

    在制作铸膜液时，一般是先加聚合物，再加溶剂而最后加入添加剂。本发明提出的方法是添加剂要先于溶剂而加入。其原因在于：聚丙烯腈-聚砜共混体系其相容性较差，一般作为良溶剂的溶剂对其中的一种聚合物也会成为不良溶剂，反映在共聚物加入溶剂后浆液有清晰的界面。若先加添加剂，由于其一般用量较少，分子体积也小，易于扩散渗入到聚合物分子内部，使其先溶胀以减弱大分子间的作用力，这时再加入溶剂，聚合物分子的溶解过程便易于进行，从而改善了共混物的溶解性能，形成较均匀体系，使其不相溶部分体积减少，从而改善了膜性能。

    试验证明：在相同截留率下，聚丙烯腈-聚砜共混超滤膜的性能要优于其中任何一种用单一的膜材料制成的超滤膜。