[发明专利]一种基于叔胺型两亲共聚物的荷正电纳滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种基于叔胺型两亲共聚物的荷正电纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将膜基体材料和叔胺型两亲共聚物溶解在制膜溶剂中，混合均匀制成电中性制膜液，通过溶液相转化的方法从凝固浴中固化，制备成含叔胺型两亲共聚物的活性前体膜；

(2)将步骤(1)制得的活性前体膜在交联剂溶液中浸涂；

(3)将步骤(2)浸涂后的膜取出，热处理，得到季铵化交联的荷正电纳滤膜；

所述叔胺型两亲共聚物为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、丙烯酸二乙氨基乙酯和氯乙烯的共聚物、4-乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物、丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酸甲酯的共聚物、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的共聚物、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸全氟代辛酯的共聚物、二甲氨基丙基丙烯酰胺和丙烯酸全氟代辛酯的共聚物、2-乙烯基吡啶和丙烯酸三氟乙酯的共聚物、乙烯基咪唑和苯乙烯的共聚物、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸三氟乙酯的共聚物或丙烯酸二乙氨基乙酯和氯乙烯的共聚物；

步骤(1)所述电中性制膜液中，膜基体材料的浓度为质量百分含量10～30％，叔胺型两亲共聚物浓度为质量百分含量1～10％；

步骤(2)所述交联剂溶液中交联剂为多卤化物小分子或不饱和卤化物齐聚物；所述多卤化物小分子包括二碘乙烷、二溴乙烷、二碘丙烷、二溴丙烷、二碘丁烷、二溴丁烷、二碘戊烷、二溴戊烷、二碘己烷、二溴己烷、二氯苄和二溴苄中的任意一种或任意多种；所述不饱和卤化物齐聚物为聚氯甲基苯乙烯、聚溴甲基苯乙烯或聚碘甲基苯乙烯；

步骤(3)所述热处理的温度为30～80℃，所述热处理的时间为1～48h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述膜基体材料为聚乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚丙烯、聚砜、聚醚砜或聚醚醚酮。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述制膜溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或任意多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述凝固浴的温度为10～40℃，所述凝固浴为水凝固浴。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述交联剂溶液的溶剂包括环己烷、正己烷、正庚烷、石油醚、苯和甲苯中的任意一种或任意多种。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述交联剂溶液中交联剂的质量百分含量为0.5～5％。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述电中性制膜液通过溶液相转化的方法从凝固浴中固化，制备成含叔胺型两亲共聚物的活性前体膜的方法包括第一方法和第二方法；

所述第一方法包括以下步骤：

将所述电中性制膜液在不锈钢载体、玻璃载体或无纺布上刮成液膜，并浸入10～40℃的凝固浴中固化成膜；

所述第二方法包括以下步骤：

以0.1～0.3MPa的压力将所述电中性制膜液从喷丝头中挤出，同时20～60℃的芯液以10～50mL/min的流速从喷丝头的中心管流出，液膜经过5～20厘米的空气间隙后浸入10～40℃的凝固浴中固化成膜。

8.权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的基于叔胺型两亲共聚物的荷正电纳滤膜，其特征在于，所述的荷正电纳滤膜由电中性的大孔支撑层和荷正电的致密功能层组成，所述的大孔支撑层包含膜基体材料和叔胺型两亲共聚物，所述的致密功能层包含交联的大分子季铵盐，所述致密功能层中的大分子季铵盐与所述大孔支撑层中的膜基体材料形成互穿网络结构；所述纳滤膜表面叔胺基团的含量远高于膜本体中的叔胺基团含量。