[发明专利]一种高耐腐蚀性聚芳硫醚砜分离膜的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高耐腐蚀性聚芳硫醚砜分离膜的制备方法，属于膜材料的制备领域。

背景技术：

膜分离技术由于高效节能等优势，广泛应用于化工、环保、食品、生物、制药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域，成为解决当代能源、资源和环境污染问题的一种重要高新技术。市面上的分离膜，大多数适用范围的pH为 2～11。

聚芳硫醚砜(PASS)是一种玻璃化转变温度很高(T_g＝215～226℃)的非晶性聚合物，具有良好机械性能、耐高温、耐辐射，耐化学腐蚀, 高绝缘性和低介电损耗以及优异的分离性能。因此，可利用聚芳硫醚砜制备出综合性能优异的分离膜，应用在许多其它聚砜类分离膜无法胜任的环境中（ZL200410040366.8）。

JP-A-3-209,589公开了一种通过溶液纺丝制备聚芳硫醚砜中空纤维膜的方法。制得的中空纤维内表面具有一定光滑度，适用范围窄。

中国专利ZL200410040366.8曾报道，将聚芳硫醚砜分离膜在空气或氧气中高温氧化处理后，可抵抗一些强质子性溶剂的腐蚀，耐受温度比未处理的膜更高。但该专利介绍的高温氧化往往难以控制，转化率较低(Ryoji Noyori, Masao Aokib, Kazuhiko Sato, Green Oxidation with Aqueous Hydrogen Peroxide[J], CHEM.COMMUN.,2003,1977–1986)，且高温下膜孔易失水变形，膜易变脆，影响后续使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种高耐腐蚀性聚芳硫醚砜分离膜的制备方法，其特点是进一步提高聚芳硫醚砜分离膜的耐高温、抗腐蚀性能，同时不破坏膜本身结构，扩大其应用领域，特别是一些极其苛刻的分离条件下。

本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

高耐腐蚀性聚芳硫醚砜分离膜的原料由以下组分组成：

聚芳硫醚砜为聚芳硫醚砜、磺化聚芳硫醚砜、氯甲基化聚芳硫醚砜、胺化聚芳硫醚砜、氧化聚芳硫醚砜和聚芳硫醚砜共聚物中的至少一种。

亲水性聚合物为磺化聚砜、磺化聚醚砜、纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸或聚丙烯酰胺中的任一种。

添加剂为硫酸钠、氯化钠、氯化镁、硫酸铵、氯化锌、硬脂酸钠、硬脂酸钙，二氧化硅、碳酸钙、碳黑，氧化铜/三氧化二铝、氧化镉/三氧化二铝、氧化铂/三氧化二铝、氧化钴/三氧化二铝、氧化钯/三氧化二铝、氧化镍/三氧化二铝催化剂，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，邻苯二甲酸二丁酯，甲基纤维素，二—（水杨醛）乙二胺和二氧化硅分子筛吸附剂中的至少一种。

溶剂为二甲基亚砜、环丁砜、二苯砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、苯酚、六甲基磷酰三胺、环己酮和苯酚/四氯乙烷溶液（苯酚:四氯乙烷=3:1）中的至少一种。

高耐腐蚀性聚芳硫醚砜复合分离膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）聚合物溶液的制备

聚芳硫醚砜100～300份，优选为150~200份、亲水性聚合物1～150份，优选为30~100份、添加剂1～400份，优选为100~300份和溶剂300～900份，优选为400~700份，加入带有搅拌器、温度计的溶解釜中，于温度30～150℃搅拌溶解，压滤除去固体杂质，在真空度0.05～0.4MPa脱泡熟化5～12h，制成制膜液；

（2）聚芳硫醚砜基膜的制备

a、用平板刮膜机将制膜液均匀地刮在玻璃板上，待溶剂预蒸发10～60秒，再把初生膜浸入凝固浴中固化得到聚芳硫醚砜多孔膜。流涎温度：20～60℃，湿度：50～90%，溶剂预蒸发温度：20～60℃； 

b、通过干湿法纺丝制得聚芳硫醚砜中空纤维膜，制膜液从环形喷丝头喷出，经过0～10cm的干纺程，浸入凝固浴，拉伸卷绕成形。凝固浴温度10～50℃，纺丝湿度为50%～90%，拉伸倍数为1.0～3.0倍；

c、将制膜液均匀地刮在平板上，在80℃～200℃下保持20min～200min待溶剂全部挥发，获得聚芳硫醚砜致密膜。环境湿度：50～90%。

（3）氧化处理