[发明专利]一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法及应用。制备方法包括对纯聚醚砜膜的物理共混亲水化改性和化学接枝亲水化改性两个部分，通过表面引发的可逆加成断裂链转移聚合法(RAFT)合成亲水性嵌段聚合物，随后将其与聚醚砜物理共混，制备PES/PAA‑F127‑PAA膜；用电子转移活化再生催化剂‑原子转移自由基聚合法(ARGET ATRP)合成强亲水性物质NH₂‑PDMAPS，在共混改性基础上，利用化学接枝方法制备高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜。本发明使用高效绿色的RAFT和ARGET ATRP两种聚合方法设计分子，结构新颖，反应条件温和，亲水化改性方法效果更明显，在油水分离领域有广泛的应用前景。

主权项

1.一种高效亲水化改性抗污染聚醚砜膜的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1：将两端以4‑氰基戊酸二硫代苯甲酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物即大分子链转移剂CPADB‑F127‑CPADB、引发剂偶氮二异丁腈和单体丙烯酸加入到反应器中，之后加入溶剂N,N‑二甲基甲酰胺，除去反应器中的氧气，在氮气保护条件下搅拌反应，制得两端以丙烯酸封端的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，简记为PAA‑F127‑PAA，其结构式如下：步骤2：将基膜材料聚醚砜、添加剂PAA‑F127‑PAA加入溶剂中，在20～60℃下搅拌2～12h配制得到铸膜液，静置脱泡4～12h后对铸膜液进行刮膜，在20～60℃凝固浴中成膜，得到共混了PAA‑F127‑PAA的聚醚砜膜，简记为PES/PAA‑F127‑PAA膜；步骤3：第一步，将引发剂(2‑乙基(2‑溴‑2‑甲基丙酰氨基))叔丁基氨基甲酸、单体甲基丙烯酸二甲氨乙酯、催化剂CuBr₂、配合物五甲基二乙烯三胺和还原剂抗坏血酸溶于二氧六环中，在无氧条件下反应制得2‑溴甲基‑4‑((2‑((叔丁氧羰基)氨基)乙基)氨基)‑2,3,3‑三甲基‑4‑氧代丁酸‑2‑二甲基氨基，简记为Boc‑PDMAEMA；第二步，将Boc‑PDMAEMA溶于四氢呋喃中，加入过量1，3‑丙烷磺内酯，室温反应得到11‑溴甲基‑2,2,10,10,11,16,16‑七甲基‑4,9,12‑三氧代‑3,13‑二氧杂‑5,8,16‑三氮杂十八烷‑16‑‑19‑磺酸盐，简记为Boc‑PDMAPS；第三步，将Boc‑PDMAPS加入过量2～3mol/L盐酸，搅拌反应，提纯得到3‑((2‑((2‑(氨基乙基)氨基)‑2‑溴甲基‑2,3,3‑三甲基‑4‑氧代丁酰基)氧基)乙基)二甲基氨基)丙烷‑1‑磺酸盐，简记为NH₂‑PDMAPS，其结构式如下：步骤4：以PES/PAA‑F127‑PAA膜为基膜，把基膜浸置于活化混合液中，之后将基膜取出，移至NH₂‑PDMAPS浓度为1～5g/L的pH＝7.2～7.6的磷酸缓冲盐溶液中，在室温下反应，制得表面接枝了NH₂‑PDMAPS的共混改性聚醚砜膜，简记为PES/PAA‑F127‑PAA/NH₂‑PDMAPS膜。