[发明专利]超亲水聚醚醚酮中空纤维膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种超亲水聚醚醚酮中空纤维膜的制备方法，主要解决现有超亲水聚醚醚酮中空纤维膜膜耐久性差、性能不稳定的问题，限制了其应用范围的问题。该一种超亲水聚醚醚酮中空纤维膜的制备方法包括以下步骤：将聚醚醚酮中空纤维膜浸入亲水改性单体溶液中；然后将得到的聚醚醚酮中空纤维膜放入紫外辐射箱中辐照，聚醚醚酮中空纤维膜产生表面光接枝反应，得到表面具有一层超亲水聚合物的聚醚醚酮中空纤维膜，备用；最后将得到的表面具有一层超亲水聚合物的聚醚醚酮中空纤维膜进行多次洗涤。通过上述方案，本发明达到了制出超亲水聚醚醚酮中空纤维膜膜耐久性好、性能稳定、产品纯净的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

技术领域

本发明涉及膜技术领域，具体地说，是涉及一种超亲水聚醚醚酮中空纤维膜的制备方法。

背景技术

聚醚醚酮(PEEK)是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料，其分子主链中含有刚性苯环、柔性芳醚基团和具有极性的、可提高分子间作用力的芳酮基团，且结构规整，结晶度高，赋予其优异的耐热性、耐候性、耐化学腐蚀性及高强度、高韧性、高尺寸稳定性等，能在很宽的温度范围和极端条件下提供卓越的综合性能，被公认为聚合物金字塔中最尖端的材料之一。PEEK中空纤维膜具有优异的综合性能，在膜分离领域具有巨大的应用潜力。

PEEK具有较强的疏水性，在膜分离时料液中的某些物质会通过物理、化学或机械作用在膜表面和孔内吸附、沉积，导致膜污染，从而使传质阻力增大，膜通量和分离性能连续下降，从而造成严重的膜污染。膜污染可以缩短膜的使用寿命，降低膜分离的效率，增加了膜分离的操作成本。大量研究表明，提高分离膜的亲水性可以提高水渗透性能和有效减少膜污染。因此，需要对PEEK中空纤维膜进行亲水性改性以提高其使用性能。

目前制备亲水性PEEK膜的主要方法有磺化法和紫外光引发表面接枝法。王涛等采用磺化法制备了亲水性PEEK膜，首先对PEEK树脂进行磺化(SPEEK)，改善其溶解性后再通过溶液浇铸法制备亲水性PEEK膜，亲水膜的水接触角减小且水蒸气渗透速率提高，但是SPEEK降低了PEEK原本的性能,因此SPEEK制备的膜化学稳定性和力学性能下降，而且存在耐久性差、性能不稳定的问题，限制了其应用范围。

邱长泉等采用紫外光引发表面接枝法制备聚醚醚酮亲水性纳滤膜的方法，以分子主链含有酚酞基的改性PEEK(PEEKWC)为原料制备PEEKWC超滤膜，然后通过紫外光引发丙烯酸与对苯乙烯磺酸钠在膜表面进行共聚接枝，制备了亲水性PEEKWC纳滤膜.该方法的优点是制备的亲水性纳滤膜亲水性高且表面具有荷电性；缺点是使用的制膜材料是改性的PEEK(PEEKWC)，而PEEKWC易溶于有机溶剂，导致膜的化学稳定性较差。

上述技术方案存在的问题在于：使用的制膜材料都是改性的PEEK，因此制得的亲水性PEEK膜化学稳定性差，不能完全保留PEEK本身优异的性能。

故聚醚醚酮(PEEK)分离膜具有耐高温、耐候、耐化学腐蚀性、高强度、高韧性、高尺寸稳定性等优异的综合性能，但PEEK具有较强的疏水性，因此PEEK中空纤维膜在应用过程中水渗透性能较低和易产生膜污染，需要进行亲水改性；现有制备亲水性PEEK分离膜方法使用了改性PEEK作为制膜材料，因此制备的膜化学稳定性较差，没有完全保留PEEK优异的性能，应用受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超亲水聚醚醚酮中空纤维膜的制备方法，以解决现有超亲水聚醚醚酮中空纤维膜膜耐久性差、性能不稳定的问题，限制了其应用范围的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种超亲水聚醚醚酮中空纤维膜的制备方法包括以下步骤：

S10.将聚醚醚酮中空纤维膜置于容器中，向其中加入亲水改性单体溶液和硫酸亚铁铵，使聚醚醚酮中空纤维膜浸入其中。