CN103143273B - 一种芳香族聚合物多孔膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种芳香族聚合物多孔膜的制备方法，所述多孔膜包括平板膜和中空纤维膜，该制备方法采用如下多孔膜铸膜液和溶液相转化法制膜工艺，所述铸膜液的质量分数组成为：PPTA1.5~15wt%；致孔剂4.5~10wt%；溶剂86.5~94wt%，各组分之和为100%，所述致孔剂为可溶性高分子，选自平均分子量为600~20000的PEG、平均分子量为10000~100000的PVP中的至少一种；所述溶剂为质量浓度98~100wt%的浓硫酸；所述多孔膜的制膜工艺为：1）配置铸膜液；2）采用湿法制备平板多孔膜，或者采用干-湿法纺丝成形制备中空纤维多孔膜。
Description
技术领域
本发明涉及膜材料技术，具体为一种芳香族聚合物多孔膜的制备方法。该芳香族聚合物是指聚对苯二甲酰对苯二胺[Poly(para-PhenyleneTerephthalamide),PPTA]，所述多孔膜包括平板膜和中空纤维膜。
背景技术
间位芳香族聚酰胺即聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)大分子的柔性较强，具有较好的物理-机械性能，可溶于某些有机溶剂形成各向同性溶液，有较好的加工性能，采用溶液相转化法可制成PMIA多孔膜材料。目前国内外关于具有多孔结构的PMIA膜也已有相关报导。例如：中国专利CN1681875A[佐佐木毅等，帝人株式会社]介绍了一种含有PMIA多孔膜的制造方法，它将含有PMIA和酰胺溶剂的聚合物溶液流延到支承体上，然后浸渍到含有与PMIA不相溶的物质的酰胺凝固浴中凝固，制成多孔膜；中国专利CN1625436A[宇田彻，NOK株式会社]介绍了一种PMIA的中空纤维多孔膜的制造方法，它使含有PMIA、PVP及无机盐的制膜溶液从70℃或以上的双重环状喷嘴喷出，再经干-湿法纺丝成型后保湿处理制得PMIA中空纤维多孔膜；美国专利U.S.Patent6103862[一种用于液晶电池的向列相液晶薄膜材料及其制备方法（Alignment film material fora liquid crystal cell and a method for preparing the same）]介绍了一种新颖的用于液晶电池的薄膜材料，它主要是通过PMIA与负碳离子反应，将卤代官能团取代到PMIA上，制得耐湿热性良好的电池隔膜。
对位芳香族聚酰胺即PPTA是最具代表性的芳香族聚酰胺，大分子呈刚性，有溶致液晶性，具有优良的耐热性、耐化学试剂性，是制备高性能芳香族聚酰胺纤维的重要原料。与PMIA相比，PPTA具有更为优异的物理-机械性能，但由于PPTA的分解温度低，且仅浓硫酸即可使其溶解，因此制膜困难，所以迄今虽有关于PPTA纤维的专利文献报道，但尚未见到有关芳香族聚合物PPTA多孔膜材料的专利文献报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种芳香族聚合物多孔膜的制备方法。该制备方法以芳香族聚合物PPTA为成膜材料，采用溶液相转化法（湿法或干-湿法）制膜工艺，具有制备过程简单、流程短、易控制、效率高，适于工业化实施等特点；所得PPTA多孔膜的孔隙率高、孔径分布较均匀、通透性较好、具有原纤化结构、过滤截留能力强、耐压实性强等特点，可用于酸碱介质、有机溶剂、油水分离等苛刻环境条件下的膜分离体系。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种芳香族聚合物多孔膜的制备方法，所述多孔膜包括平板膜和中空纤维膜，该制备方法采用如下多孔膜铸膜液和溶液相转化法制膜工艺，所述铸膜液的质量分数组成为：
PPTA 1.5～15wt%，
致孔剂 4.5～10wt%，
溶剂 86.5～94wt%，各组分之和为100%，
所述致孔剂为可溶性高分子，选自平均分子量为600～20000的PEG、平均分子量为10000～100000的PVP中的至少一种;所述溶剂为质量浓度98～100wt%的浓硫酸；
所述多孔膜的制膜工艺为：
1）配置铸膜液
将所述PPTA树脂和溶剂浓硫酸溶液按所述比例混合，在30～40℃下搅拌溶胀，形成透明粘稠状混合物，然后加入所述比例致孔剂，升温至80～85℃，充分混合后，真空脱泡，形成均匀的铸膜液；
2）制备平板多孔膜或中空纤维多孔膜
（1）制备平板多孔膜
在室温下将所得铸膜液刮涂在洁净玻璃板上制成平板多孔膜，并立即浸入15～18℃超滤水凝固浴中，保持24h固化成型，后放入50～60℃热水中浸泡3～4h；或者放入加入少量硫酸的水溶液中，在50～60℃下浸泡3～4h，再放入无水乙醇中浸泡1～2h，然后再用去离子水清洗，去除膜内残留的酸及无水乙醇，即得所述芳香族聚合物平板多孔膜；
（2）制备中空纤维多孔膜
将所述铸膜液经计量泵计量，由中空纺丝喷丝头挤出，经适当空气间隙后，浸入到15～18℃凝固浴中，得到多孔初生中空纤维多孔膜，再经过萃洗、卷绕工序后，即得到所述的芳香族聚合物中空纤维多孔膜。
与现有技术相比，本发明芳香族聚合物多孔膜制备方法采用溶液相转化法（湿法或干-湿法），具有制膜工艺简单、流程短、效率高、可有效调节膜孔孔径尺寸等特点。采用本发明制备方法所得的芳香族聚合物PPTA多孔膜，由于加入大量水溶性低分子量聚合物致孔剂，可使所得膜具有较大的纯水通量，同时不同分子量致孔剂也会使膜的分离精度增大，加入平均分子量较小的致孔剂可以使所得膜的截留率提高，而且由于芳香族聚合物PPTA多孔膜具有耐腐蚀性，可以替代无机膜在一定苛刻环境条件下使用，大大节约生产成本，易于工业化实施推广。
附图说明
图1为本发明制备方法所得芳香族聚合物多孔膜的表面网络状孔结构照片图；
图2为本发明制备方法所得芳香族聚合物多孔膜的断面形状结构照片图。在图2中的白色框内明显可见纵截面的指状孔结构。
具体实施方法
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。
本发明设计的芳香族聚合物PPTA多孔膜制备方法（简称制备方法），所述多孔膜包括平板膜和中空纤维膜，所述制备方法采用如下多孔膜铸膜液和溶液相转化法（湿法或干-湿法）制膜工艺，
所述铸膜液的质量分数组成为：
PPTA 1.5～15wt%，
致孔剂 4.5～10wt%，
溶剂 86.5～94wt%，各组分之和为100%，
所述致孔剂为可溶性高分子，选自平均分子量为600～20000的PEG、平均分子量为10000～100000的PVP中的至少一种;当致孔剂选择两种以上时，其混合比例任意；所述溶剂为质量浓度98～100wt%的浓硫酸。
所述的制膜工艺具体如下：
1）配置铸膜液
将所述PPTA树脂和浓硫酸溶液按所述比例混合，在30～40℃下搅拌溶胀，形成透明粘稠状混合物，然后加入致孔剂，升温至80～85℃，充分混合后，真空脱泡，形成均匀的铸膜液；
2）制备平板多孔膜或中空纤维多孔膜
（1）制备平板多孔膜
采用溶液相转化法（湿法）制备PPTA平板多孔膜：在室温下将所得铸膜液刮涂在洁净玻璃板上制成平板膜，并立即浸入15～18℃超滤水凝固浴中，保持24h固化成型，后放入50～60℃热水中浸泡3～4h，或者放入加入少量硫酸的水溶液中，在50～60℃下浸泡3～4h，再放入无水乙醇中浸泡1～2h，然后再用去离子水清洗，去除膜内残留的酸及无水乙醇，即得到本发明所述的芳香族聚合物PPTA平板多孔膜。
（2）制备中空纤维多孔膜
采用溶液相转化法（干-湿法纺丝成形）制成PPTA中空纤维多孔膜：将所述铸膜液经计量泵计量，由中空纺丝喷丝头挤出，经适当空气间隙后浸入到15～18℃凝固浴中，得到多孔初生中空纤维膜，再经过萃洗、卷绕等工序后，即得到所述的芳香族聚合物PPTA中空纤维多孔膜。所述适当空气间隙为公知技术。
采用本发明所述芳香族聚合物多孔膜制备方法既可制备出PPTA中空纤维多孔膜，也可以制备出PPTA平板多孔膜。所述的芳香族聚合物中空纤维膜制备方法是本发明的一个重要创新点。由于干-湿法纺丝过程中，挤出速度快，喷丝头内铸膜液的流动取向效应显著，加之PPTA大分子的刚性强，纺丝细流离开喷丝头瞬间的解取向效应弱，在卷绕拉力作用下，初生中空纤维膜保持较高的大分子取向态结构，显示出较好的力学性能，因此无需再进行后拉伸处理。
本发明中所述可溶性致孔剂为平均分子量600～20000的PEG、平均分子量为10000～100000的PVP等的一种或几种以任意比例的混合物。就本发明而言，在成膜体系成膜后，致孔剂经萃洗后被溶解洗出，在膜中形成许多相互贯穿的溶出微孔（参见图1、2）。同时，体系中加入大量致孔剂后，可明显降低体系的黏度，有利于体系的充分混合，保证所得膜材料的均一性。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面结合具体实施例进一步叙述本发明，但具体实施例仅作为本发明所述技术方案的具体案例，并不限制本发明申请权利要求的保护范围。
实施例1
将质量分数(下同)3.5wt%的PPTA树脂溶解于86.5wt%浓度为98wt%的浓硫酸中，后加入致孔剂PEG6000，升温至80℃完全溶解，在真空烘箱内脱泡，即得到所需铸膜液。将铸膜液常温刮涂制成平板膜，并立即浸入16℃超滤水中，固化成型24h。将得到的膜分别放入冰水5℃、常温25℃和热水50℃下进行萃洗24h。然后进行性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量。所得膜的水通量分别为132.70（L/m2h）、149.28（L/m2h）和165.87（L/m2h）。
实施例2
按照实施例1所述，其他条件不变的情况下，将致孔剂改为分子量分别为2000、10000或20000的PEG，放入冰水5℃中萃洗24h。然后进行性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量；所得膜的水通量分别为79.62（L/m2h）、82.94（L/m2h）和99.52（L/m2h）。
实施例3
将2.0wt%的PPTA树脂溶解于质量分数88wt%浓度为98wt%的浓硫酸中，后加入10wt%的PVP60000、PEG2000的复合致孔剂，升温至80℃完全溶解，在真空烘箱内脱泡，即得到所需铸膜液。将铸膜液常温刮涂制成平板膜，制得的膜分别放入常温25℃、热水50℃下进行萃洗24h。然后进行性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量。所得膜的水通量分别为265.39（L/m2h）和281.98（L/m2h）。
实施例4
按照实施例3所述，其他条件不变的情况下，将铸膜液体系中加入的PPTA固含量降为1.75wt%，所制得的膜进行性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量。所得膜的水通量分别为318.47（L/m2h）和331.74（L/m2h）。
实施例5
按照实施例4所述，其他条件不变的情况下，萃洗条件改为浸泡50℃热水后，放入无水乙醇中2h后取出进行性能测试：用去离子水清洗膜上的残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量为364.92（L/m2h）。
实施例6
将1.5wt%的PPTA树脂溶解于质量分数88.5wt%浓度为98wt%的浓硫酸中，后加入10wt%的PVP40000与PEG2000为1∶1的复合致孔剂，升温至80℃完全溶解，在真空烘箱内脱泡，即得到所需铸膜液。将铸膜液常温刮涂制成平板膜，制得的膜放入常温25℃下进行固化成形，将已固化成形的膜一部分放入无水乙醇中1h后取出，另一部分浸泡在50℃热水中1h后取出；然后对膜分别进行性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量。所得膜的水通量分别为527.44（L/m2h）和331.74（L/m2h）。
实施例7
按照实施例6所述，其他条件不变的情况下，致孔剂中不加入PVP，将已固化成形的膜浸泡在50℃热水中萃洗后进行性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量为165.87（L/m2h）。
实施例8
按照实施例3所述，其他条件不变的情况下，铸膜液中不加致孔剂，对所制得的膜进行性能测试：用去离子水清洗膜上的残留液，后在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量为119.43（L/m2h）。
实施例9
按照实施例6所述，其他条件不变的情况下，配制2g/L，0.03wt%1000ml氢氧化钠卵清蛋白溶液（pH=11）进行截留测试。
性能测试：用去离子水清洗膜上残留液，把PPTA膜先在0.1Mpa下预压20分钟，然后过滤配置好的卵清蛋白溶液，每5分钟分别接一次滤过液，一次蛋白原液，在双光束紫外可见分光度仪（UV1901）照射下记录吸光度，测定其过滤通量为454.69（L/m2h），截留率达92.47%。
实施例10
按照实施例3所述，各条件保持不变，将铸膜液经干-湿法纺丝工艺制成PPTA中空纤维膜，空气间隙高度为10mm，喷丝头拉伸倍数为6。
性能测试：采用内压法，在0.1Mpa下过滤纯水，测定其水通量，所得水通量为521.21（L/m2h）。
本发明PPTA膜水通量J的计算根据下述公式：
J=V/(Sⅹt)
其中V为透过水的体积(L)，S为膜面积（m2），t为测试时间（h）。
比较例1
对比实施例1至实施例6，可以显示出随着PPTA固含量的降低，PPTA膜的通量出现明显的增长，其因是由于膜孔隙率的提高。
比较例2
对比实施例1～7与实施例8，可以显示出致孔剂在体系中起到了溶出成孔的作用。与此同时，PPTA具有的原纤化结构的特征，也促使膜内形成网络状孔结构和指状孔结构（参见图1、2）。
比较例3
通过实施例1中PPTA膜经3个温度萃洗后的通量比较，可以看出随着水温的增加，所得到的通量呈上升趋势。这是由于高温水浴使膜在凝固过程中双扩散速度加快，致孔剂加速析出，内部孔洞增加的结果。
比较例4
对比实施例4、5、6的通量结果，可以看出使用无水乙醇浸泡后的膜的膜通量有明显的增长。这是由于无水乙醇相溶性很好，可将膜内不易溶出的物质有效洗出的原因。
比较例5
对比实施例6、7通量结果，可以看出在相同的PPTA固体含量下，在致孔剂中加入少量的PVP可以使孔隙率有较大的提升。这主要是酮类大分子在本体系中起到了分相的作用，加快了湿态膜中溶剂与凝固剂之间的双扩散速度，同时PVP也能促进原纤化结构的形成。
比较例6
通过SEM观察和实施例9对膜的截留率的测试，可以看出本发明所述PPTA膜孔径范围大约为0.01～0.5μm，可对卵清蛋白进行有效地截留。
Claims (3)
1.一种芳香族聚合物多孔膜的制备方法，所述多孔膜包括平板膜和中空纤维膜，该制
备方法采用如下多孔膜铸膜液和溶液相转化法制膜工艺，所述铸膜液的质量分数组成为：
PPTA 1.5~15wt%，
致孔剂 4.5~10wt%，
溶剂 86.5~94wt%，各组分之和为100%，
所述致孔剂为可溶性高分子，选自平均分子量为600~20000的PEG、平均分子量为10000~100000 的PVP 中的至少一种；所述溶剂为质量浓度98~100wt%的浓硫酸；
所述多孔膜的制膜工艺为：
1）配置铸膜液
将所述PPTA 树脂和溶剂浓硫酸按所述质量分数混合，在30~40℃下搅拌溶胀，形成透明粘稠状混合物，然后加入所述质量分数的致孔剂，升温至80~85℃，充分混合后，真空脱泡，形成均匀的铸膜液；
2）制备平板多孔膜或中空纤维多孔膜
（1）制备平板多孔膜
在室温下将所得铸膜液刮涂在洁净玻璃板上制成平板多孔膜，并立即浸入15~18℃超滤水凝固浴中，保持24h 固化成型，后放入50~60℃热水中浸泡3~4h；或者放入加入少量硫酸的水溶液中，在50~60℃下浸泡3~4h，再放入无水乙醇中浸泡1~2h，然后再用去离子水清洗，去除膜内残留的酸及无水乙醇，即得所述芳香族聚合物平板多孔膜；
（2）制备中空纤维多孔膜
将所述铸膜液经计量泵计量，由中空纺丝喷丝头挤出，经适当空气间隙后，浸入到15~18℃凝固浴中，得到多孔初生中空纤维多孔膜，再经过萃洗、卷绕工序后，即得到所述的芳香族聚合物中空纤维多孔膜。
2.一种根据权利要求1 所述芳香族聚合物多孔膜制备方法制备的芳香族聚合物中空纤维多孔膜。
3.一种根据权利要求1 所述芳香族聚合物多孔膜制备方法制备的芳香族聚合物平板多孔膜。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523034A (en) * | 1993-04-12 | 1996-06-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Solution of PPD-T and PVP and articles made therefrom |
| CN1256474C (zh) * | 2003-12-10 | 2006-05-17 | 中国石化仪征化纤股份有限公司 | 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的制造方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523034A (en) * | 1993-04-12 | 1996-06-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Solution of PPD-T and PVP and articles made therefrom |
| CN1256474C (zh) * | 2003-12-10 | 2006-05-17 | 中国石化仪征化纤股份有限公司 | 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的制造方法 |
| CN101220530A (zh) * | 2007-01-08 | 2008-07-16 | 上海艾麦达化纤科技有限公司 | 均一性聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的制造 |
| CN101555631B (zh) * | 2008-04-10 | 2011-04-06 | 中国神马集团有限责任公司 | 用固体硫酸制备ppta纺丝浆液的工业化方法 |
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| 王睦铿.高性能PPTA薄膜的制备和应用.《化工新型材料》.1990, * |
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