[发明专利]一种TPU/SMA共混超滤膜材料

说明书

本发明公开了一种TPU/SMA共混超滤膜材料，其铸膜液配方中包括成膜聚合物TPU和SMA，溶剂DMAc或NMP，成孔剂PEG或PVP，助溶剂LiCl或NaNO₃；加工工艺为：在搅拌罐中加入溶剂，升温至70—95℃，依次加入TPU和SMA和少量助溶剂，搅拌至溶解，再加入成孔剂，搅拌至均匀透明溶液；在转入纺丝罐，脱泡静置；然后用干湿法纺丝成膜；配方中各原料重量百分比为：溶剂DMAc或NMP：68%‑78%；TPU：7%‑14%；SMA：6%‑12%；LiCl或NaNO₃：0.5%‑2.5%；PEG：2%‑10%；PVP：1%‑5%。本发明开发一种新膜材料，原材料价廉易得，使用效果好，特别适用于家用净水的新型超滤膜材料。TPU韧性极佳，卫生安全性好，SMA刚性好，亲水性好，二者都不可独立成膜，但复合起来有很好的互补性，可做成理想的超滤膜材料。

技术领域

本发明涉及共混超滤膜材料技术领域，具体为一种TPU/SMA共混超滤膜材料。

背景技术

超滤膜是水处理领域的常用材料，用来滤除水中的细微颗粒物等杂质。现有市面上常用的超滤膜有PAN、PVC、PVDF、PES等，有各种缺陷，如PAN和PVC材料比较脆，抗冲击性能不够好，PVDF的韧性好，但其亲水性差，影响了其在水处理中的应用，PES材料价格昂贵，亲水改性较困难。当前市场上对于U形膜小滤芯需求旺盛，但PAN、PVC、PES等材料属于脆性或刚性材料，弯曲时容易折断膜丝，而PVDF膜材料也有其固有缺点。目前市场上的超滤膜，最好柔韧性的是PVDF膜，因为柔韧性好，所以制备成中空纤维膜丝后可以很方便地做成U形膜组件，以作为小型净水滤芯，运行时和清洗时不易损坏，但PVDF材料价格昂贵，且制备条件要求较高，这限制了其大规模应用。TPU本身是一种弹性材料，具有极强的韧性， TPU中的醚键和酯键属亲水基团，此材料可用于水处理，并且TPU颗粒料可以溶于酰胺类或烷酮类有机溶剂中，这些优势可确定TPU作为U形膜组件的原材料，但是作为弹性体，其自支撑的能力不够强，需要其它刚性材料与之相混，SMA在溶剂中也有较好的溶解性，并且实践证明其与TPU有较好的相容性，SMA中的苯乙烯链段可为复合材料提供足够的刚性，其马来酸酐链段则确保与TPU之间有化学键相结合，使二者牢固结合，同时马来酸酐链段还为复合材料提供亲水性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TPU/SMA共混超滤膜材料，其铸膜液配方中包括成膜聚合物TPU和SMA，溶剂DMAc或NMP，成孔剂PEG或PVP，助溶剂LiCl或NaNO₃；加工工艺为：在搅拌罐中加入溶剂，升温至70—95℃，依次加入TPU和SMA和少量助溶剂，搅拌至溶解，再加入成孔剂，搅拌至均匀透明溶液；再转入纺丝罐，脱泡静置；然后用干湿法纺丝成膜；配方中各原料重量百分比为：溶剂DMAc或NMP：68%-78%；TPU：7%-14%；SMA：6%-12%；LiCl或NaNO₃：0.5%-2.5%；PEG：2%-10%；PVP：1%-5%。

进一步地，各组分型号：TPU为聚氨酯弹性体粒料，硬度邵氏A75-95度；SMA为SMA1000型粒料；DMAc纯度99%以上；NMP纯度99%以上；PEG型号为PEG400或PEG600；PVP型号为PVPk30或PVPk60；LiCl和NaNO₃应用为化学纯以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明开发一种新膜材料，原材料价廉易得，使用效果好，特别适用于家用净水的新型超滤膜材料。TPU韧性极佳，卫生安全性好，SMA刚性好，亲水性好，二者都不可独立成膜，但复合起来有很好的互补性，可做成理想的超滤膜材料。