[发明专利]高分子分离膜

说明书

本发明公开一种高分子分离膜，该高分子分离膜由高分子介子材料加压加热形成，高分子介子材料由亲水树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂混配得到。本发明以树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂为原料混配得到高分子介子材料，并将该高分子介子材料加压加热得到高分子分离膜，根据所选树脂性能，可制得亲水性的高分子分离膜或亲油性的高分子分离膜，实现对液相分子的过滤；通过控制高分子介子材料的粒径及加压条件，制得的高分子分离膜的孔径可为5～100μm，能够分离过滤该粒径范围内的所有分子；而且，该高分子分离膜的生产工艺简单，原料及工艺成本低。

技术领域

本发明涉及一种高分子膜，特别涉及一种能够实现选择性分离的高分子分离膜。

背景技术

膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同(或称为截留分子量)，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜。

无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，无机陶瓷膜是无机膜中使用最为广泛的一种，陶瓷膜具有多种优点，如耐高温、高压、抗化学药剂能力强、强度高、受pH值影响小、抗污染、寿命长等，但陶瓷膜制备成本高，过滤精度较低，选择性较小，且与有机膜相比，材料可选空间很小；有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等，其材料来源广泛，且选择性较高，已在新能源、生物工程、化工新技术等方面已显示出它的潜力；但现有的高分子膜一般是对高分子材料进行表面改性，从而得到能够选择性分离的高分子膜，其制备过程复杂、表面改性效果难以控制，且分离效率低，另外制得的油水分离膜强度较低，抗冲击性能差，为提高其强度，通常需以金属网(如铜网)为基底，生产成本高。

基于上述问题，迫切需要寻求一种能同时兼具现有的无机膜和有机膜优点的分离膜。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现选择性分离、且分离效率高、强度高、生产成本较低的高分子分离膜。

技术方案：本发明所述的高分子分离膜，由高分子介子材料加压加热形成，该高分子介子材料由亲水树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂混配得到。以亲水树脂为原料，制得的高分子分离膜具有亲水性；以亲油树脂为原料，制得的高分子分离膜具有亲油性。

高分子分离膜的孔径为5～100μm。通过控制加压条件和高分子介子材料的粒径，可得到不同孔径的高分子分离膜，从而用于多种粒径的分子过滤。

具体的，该高分子分离膜由高分子介子材料在温度100～200℃、压力0.5～2Mpa的条件下加压加热10～30min形成；该高分子介子材料由5～20重量份的亲水树脂或亲油树脂、30～60重量份的氧化硅、30～50重量份的贝壳颗粒、20～50重量份的氧化铁、60～80重量份的植物粒子和0.3～5重量份的固化剂混配得到。

较优的，高分子介子材料在加压之前经过真空加热处理，真空加热处理温度为100～200℃，压力为-0.5～-2Mpa，时间为10～30min。

上述高分子介子材料由亲水树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂在100～200℃下混配、冷却、过筛后制得。

上述固化剂为乌洛托品、硬脂酸钙、桐油和硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。