[发明专利]一种芳香聚合物防污膜的制备方法在审

申请号：	201710341072.6	申请日：	2017-05-16
公开（公告）号：	CN108201793A	公开（公告）日：	2018-06-26
发明（设计）人：	孙秀花;高昌录	申请（专利权）人：	哈尔滨工业大学（威海）
主分类号：	B01D67/00	分类号：	B01D67/00;B01D69/02;B01D71/78;C08J7/12;C08J7/16;C08L71/00;C08L81/06
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地址：	264209***	国省代码：	山东;37
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摘要：
搜索关键词：	卤甲基化芳香聚合物循环利用防污膜制备路易斯酸催化剂有机溶剂回收聚合物本体聚合物表面试剂消耗量有机化合物转移催化剂自由基活性传统使用芳香结构环境友好接枝聚合有机溶剂原子转移聚合物芳香膜抗污染卤甲基膜表面接枝修饰催化敏感引入合法
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【权利要求书】：

1.一种芳香聚合物防污膜的制备方法，包括以下步骤：

第一步将芳香聚合物膜放入反应器中，加入甲醛、相转移催化剂和饱和氢卤酸，在一定温度下反应一段时间后，得到表面接枝有卤甲基的聚合物膜，用去离子水反复冲洗；

第二步在表面接枝功能聚合物：

方案A将上述表面引入卤甲基的聚合物膜放入反应容器中，在氮气或氩气气氛下，将一定摩尔比的催化剂铜(II)、配体、还原剂，丙烯酸酯类化合物单体及溶剂混合，在一定温度下搅拌反应一段时间后，将修饰的膜从反应体系中取出，再用上述溶剂反复冲洗即得到防污膜；

方案B将上述表面引入卤甲基的聚合物膜放入反应容器中，在氮气或氩气气氛下，将一定摩尔比的催化剂铜(I)、配体、丙烯酸酯类化合物单体及溶剂混合，在一定温度下搅拌反应一段时间后，将修饰的膜从反应体系中取出，再用上述溶剂反复冲洗即得到防污膜。

2.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的聚合物膜包括超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜，或各类表面含芳香聚合物的复合膜。

3.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的芳香聚合物包括聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚芳香酰胺及聚芳醚酮、聚苯乙烯、芳香聚酯类，或上述聚合物的共聚物或共混物等。

4.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的制备方法中膜表面接枝卤甲基的反应条件为：甲醛、相转移催化剂、饱和氢卤酸的比例为1~3g：0.05~0.2g：10-40mL，反应温度20~100 ^oC，反应时间1-12 h; 氢卤酸包括氢溴酸、盐酸、或其混合物。

5.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的相转移催化剂包括如下结构的化合物：

上式1和2中R和R₁为少于18个碳原子的饱和烃基团；上式1、2和3中的n为1-6的整数。

6.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，表面接枝功能聚合物方案A反应条件为：铜（II）催化剂、配体、还原剂、单体的摩尔比例为1:2~3:1：50~1000，丙烯酸酯类单体浓度大于0.5mol/L，溶剂为水、甲醇、乙醇或三者的任意比混合物，反应温度25-100℃，反应时间0.5-24h。

7.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，表面接枝功能聚合物方案B反应条件为：铜（I）催化剂、配体、单体摩尔比例为1:2~3：50~1000，丙烯酸酯类单体浓度大于0.5mol/L，溶剂为水、甲醇、乙醇或三者的任意比混合物，反应温度25-100℃，反应时间0.5-24h。

8.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的铜(II)催化剂包括溴化铜、氯化铜、或各类水溶性二价铜盐；所述的铜(I)催化剂包括溴化亚铜、氯化亚铜、或各类水溶性一价铜盐。

9.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的配体包括2,2-联吡啶或其衍生物、1，2，4，7，10，10-六甲基三亚乙基四胺或其衍生物; 还原剂为葡萄糖、甲醛、乙醛、或维生素C。

10.根据权利要求1所述的一种芳香聚合物防污膜的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸酯类化合物单体包括以下一种或几种：

（1）丙烯酸磺酸基甜菜碱类化合物

上式中x为2-10的整数，y为2、3、或4，R为氢或甲基;

（2）丙烯酸磷酸基甜菜碱类化合物

上式中x为2-18的整数，R为氢或甲基;

（3）丙烯酸碳酸基甜菜碱类化合物

上式中x为2-4的整数，y为1、2或3，R为氢或甲基;

（4）丙烯酸含-CH₂CH₂O-结构化合物

上式中n为大于1的整数，R为氢或甲基，R₁为氢或乙基;