[发明专利]高通量的亲水化改性聚丙烯中空纤维膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种高通量的亲水化改性聚丙烯中空纤维膜的制备方法，将亲水接枝单体硅烷偶联剂通过反应挤出的方法接枝到聚丙烯分子链上；将极性不同的两种高沸点酯类和添加剂按一定比例通过釜内加热搅拌成均一的铸膜液，再经双螺杆挤出机和纺丝机进行纺丝、冷却、热牵伸、卷绕成膜丝，最后将酯类用乙醇萃取，热定型后成聚丙烯中空纤维膜。本发明制备方法简单，制备的聚丙烯中空纤维膜强度高、亲水性能稳定、水通量大，可用于污水处理用膜组件及膜生物反应器（MBR）。

主权项

一种高通量的亲水化改性聚丙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）聚丙烯的接枝改性：按质量份数计算，将1‑10份接枝单体与0.1‑10份引发剂加入有机溶剂中，使接枝单体与引发剂完全溶解，获得稀释的混合物A；再将稀释的混合物A添加到100份聚丙烯中，获得混合物B；然后将混合物B通风放置，直至其中的有机溶剂挥发完全，获得混合物C；再将0.1‑10份抗氧剂、0.1‑10份自由基稳定剂与混合物C混合均匀后，在长径比大于40的双螺杆挤出机中，温度为150‑230℃的条件下挤出造粒，获得接枝聚丙烯；（2）热致相分离方法制备聚丙烯中空纤维膜：将45‑75份极性低的酯类稀释剂、0‑30份极性高的酯类非稀释剂、20‑40份接枝聚丙烯、0.1‑0.5份抗氧剂及0.1‑0.8份成核剂加入反应釜内，在140℃‑200℃、80‑160rpm的条件下搅拌2‑6小时，成均一溶液；然后在5‑20rpm下搅拌真空脱泡1‑5小时，成均一的铸膜液；将铸膜液加入双螺杆挤出机，挤出温度为140‑200℃，挤出后通过喷丝板纺中空纤维，通芯液温度为40‑130℃，再经凝固浴0‑25℃分相成形，经90‑130℃热牵伸、牵伸比为1/1.5‑1/3；然后在90‑130℃下热处理30‑60min，获得中空纤维；将制备的中空纤维用质量百分比为90%以上的乙醇溶液萃取8‑24小时，最后在90‑130℃下热定型30‑60分钟后，获得聚丙烯中空纤维膜。