CN113351025B - 亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜 - Google Patents

亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜 Download PDF

Info

Publication number
CN113351025B
CN113351025B CN202110497759.5A CN202110497759A CN113351025B CN 113351025 B CN113351025 B CN 113351025B CN 202110497759 A CN202110497759 A CN 202110497759A CN 113351025 B CN113351025 B CN 113351025B
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter membrane
hydrophilic
semi
membrane
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110497759.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113351025A (zh
Inventor
胡鹤滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
American Membrane Nantong Co ltd
Original Assignee
American Membrane Nantong Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Membrane Nantong Co ltd filed Critical American Membrane Nantong Co ltd
Priority to CN202110497759.5A priority Critical patent/CN113351025B/zh
Publication of CN113351025A publication Critical patent/CN113351025A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113351025B publication Critical patent/CN113351025B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0006—Organic membrane manufacture by chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/36—Polytetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/16—Chemical modification with polymerisable compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/02—Hydrophilization
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2479/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2461/00 - C08J2477/00
    • C08J2479/02—Polyamines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明提供了亲水性改性处理液及与其相关的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜。该亲水性改性处理液包括带有胺基与环氧基的高分子或带有胺基与能形成环氧基的前驱物的高分子、含有烃基或氨基的高分子、四烷基卤化胺和强碱，且在该亲水性改性处理液中的质量分数分别为：0.1％～10％、0.1％～5％、0.1％～3％和0.1％～5％。该亲水性的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜为覆盖着高分子层的原本疏水性的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜，该高分子层由如上所述的亲水性改性处理液发生高分子反应后形成。经过上述亲水性改性处理液的处理，可将疏水性半渗透滤膜或高分子塑料薄膜改性为亲水性，但对滤膜或薄膜本身性质并没有变化，而且其亲水性是永久的。

Description

亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜
技术领域
本发明涉及亲水性改性处理液及与其相关的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜，尤其涉及用于疏水性的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜的亲水性改性的处理液，以及经其亲水性改性处理过的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜。本发明为于2017年03月21日提交的发明创造名称为“半渗透滤膜与高分子塑料薄膜的亲水性改性处理方法”(申请号：201710167564.8)的分案申请。
背景技术
半渗透滤膜，例如反渗透滤膜、超滤膜、微孔滤膜等因具有仅依上下流的压力差，而能选择性地分离流体中不同成分的特性，近几十年来成为纯化分离工艺领域常用的材料。从材料表面性质上来讲，半渗透滤膜可粗分为亲水性和疏水性。常用的半渗透滤膜材料包括了聚砜、聚醚砜、尼龙、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯等等。含氟元素的高分子例如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯由于具有高化学稳定性、高耐温性、高耐燃性、高生化相容性、低表面张力与摩擦系数等特质，其所制作出来的半渗透滤膜，早已被广泛地应用在化工、医药、电子及其他尖端技术领域。由于其疏水的特性，使得其应用领域多倾向于防水透气等方面。虽然疏水性聚四氟乙烯半渗透滤膜可以使用于水溶液，但是在使用前，需要将滤膜进行预先润湿，使用上并不方便。
另外，上述的高分子塑料亦广泛应用在薄膜制作上。高分子塑料薄膜包括了包覆膜、不透气膜、保护膜、覆盖板等，是用以保护物品或提供特殊功能性的。在商用领域里，高分子塑料薄膜经常还要考虑表面墨水印刷的应用，以达到产品宣传之目的。墨水大致分为油性和水性两种。如果高分子塑料薄膜属于疏水性，基于油水分离原理，如果使用水性墨水印刷，疏水性高分子塑料薄膜则需要解决不易着墨的问题。基于此，把疏水性高分子塑料薄膜表面性质改变成亲水性，以利水性墨水印刷，亦是业界人士追求的目标。
目前已有大量把疏水性材料变性为亲水性材料的方法报道。把疏水性滤膜或高分子塑料薄膜，例如：聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等，改变成亲水性的方法，基本有化学接枝法、等离子体接枝法、高能辐射法等等。然而，现有公开的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜的亲水性改性处理方法，大多受限于工序繁杂、成本高昂、设备复杂等缺点。因此，研发一种简单易行、操作成本低廉的把疏水性半渗透滤膜或高分子塑料薄膜成亲水改性方法，具有实质上的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种亲水性改性处理方法，以使得疏水性的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜在改性后具有永久性的亲水性。本方法具有简单易行、操作成本低廉的有益效果与优点。
本专利对于“半渗透滤膜的疏水性”的定义是：取0.05毫升至0.1毫升体积的纯水滴在半渗透滤膜表面，在常温下测量其接触角，若接触角大于90度，则定义为半渗透滤膜的疏水性。
本专利对于“半渗透滤膜能被纯水立刻润湿”的定义如下，若半渗透滤膜同时能符合上述二个结果，则定义为半渗透滤膜能被纯水立刻润湿：
1)取1毫升体积的纯水滴在半渗透滤膜表面，在常温下，如果纯水在5秒钟以内能被滤膜完全吸收，而且在滤膜直立状态下，被滤膜吸收部位的纯水无流动水液现象；
2)缓慢平铺滤膜在静止的纯水表面，然后取出滤膜并在强光照射下，目视其滤膜的透光均匀性。如果整体滤膜在强光透视下，透光均匀且无任何目视可见的干燥盲点。
本专利对于“半渗透滤膜的立刻亲水性”的定义是：取0.05毫升至0.1毫升体积的纯水滴在半渗透滤膜表面，在常温下测量其接触角，若接触角小于10度，则定义为半渗透滤膜的立刻亲水性。
本专利对于“半渗透滤膜的永久亲水性”的定义是：滤膜放置在室温下保存3个月以上，再测其在常温下的纯水接触角，若接触角小于10度，则定义为半渗透滤膜的永久亲水性。
本专利对于“薄膜的疏水性”的定义是：取0.05毫升至0.1毫升体积的纯水滴在薄膜表面，在常温下测量其接触角，若接触角大于90度，则定义为薄膜的疏水性。
本专利对于“薄膜的立刻亲水性”的定义是：取0.05毫升至0.1毫升体积的纯水滴在薄膜表面，在常温下测量其接触角，若接触角小于10度，则定义为薄膜的立刻亲水性。
本专利对于“薄膜的永久亲水性”的定义是：薄膜放置在室温下保存3个月以上，再测其在常温下的纯水接触角，若接触角小于10度，则定义为薄膜的永久亲水性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种亲水性改性处理方法，包括了如下工艺：对于经过乙醇、异丙醇或者丙酮浸润过的疏水性半渗透滤膜(优选地，聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜)或高分子塑料薄膜(优选地，聚苯乙烯薄膜或者聚碳酸酯薄膜)，使用亲水性改性处理液处理半渗透滤膜或高分子塑料薄膜的空气接触面，并随后使其发生交联高分子化学反应，形成网状、交联状的高分子层，覆盖于半渗透滤膜或高分子塑料薄膜的空气接触面；所述的亲水性改性处理液为包括带有胺基与环氧基的高分子或带有胺基与能形成环氧基的前驱物的高分子(优选地，聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子PEI-epichlorohydrin)、含有烃基或氨基的高分子(优选地，聚乙烯醇高分子PVA)、四烷基卤化胺(优选地，四丁基溴化铵TBAB)，和强碱(优选地，氢氧化钾KOH)的水溶液。
具体包括以下步骤：
1)将疏水性半渗透滤膜(优选地，聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜)或高分子塑料薄膜(优选地，聚苯乙烯薄膜或者聚碳酸酯薄膜)使用醇类(如：乙醇、异丙醇)或者丙酮，经浸渍或喷涂工艺使得滤膜或薄膜完全润湿；
2)使用诸如刮刀或气体蒸发方式去除滤膜或薄膜表面多余有机溶剂；
3)配置含带有胺基与环氧基的高分子或带有胺基与能形成环氧基的前驱物的高分子(可选地，0.1％至10％聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子PEI-epichlorohydrin)、含有烃基或氨基的高分子(可选地，0.1％至5％聚乙烯醇高分子PVA)、四烷基卤化胺(可选地，0.1％至3％四丁基溴化铵，和强碱(可选地，0.1％至5％氢氧化钾KOH)的水溶液，此水溶液为亲水性改性处理液；优选地，聚乙烯醇高分子的醇化度在0.1％至100％；
4)将步骤2)中获得的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜浸渍于步骤3)配置的亲水性改性处理液中，以使半渗透滤膜或高分子塑料薄膜的空气接触面饱和吸附亲水性改性处理液，或经喷涂方式将步骤3)配置的亲水性改性处理液,选择性地全覆盖或部分覆盖在滤膜或薄膜的空气接触面上；使用诸如刮刀或滚筒或其他方法去除滤膜或薄膜的空气接触面上多余的亲水性改性处理液；
5)将处理过的滤膜或薄膜在30℃至140℃加热1小时至72小时，以完成高分子交联反应；
6)将步骤5)处理后的滤膜或薄膜在常温至50℃至95℃的纯水中清洗30分钟至60分钟，最后烘干，即得亲水性滤膜或薄膜。
可选地，本发明所涵盖的疏水性聚四氟乙烯半渗透滤膜或疏水性聚偏二氟乙烯半渗透滤膜，包括反渗透滤膜、超滤膜、微孔滤膜等。其中，聚四氟乙烯半渗透滤膜聚偏二氟乙烯半渗透滤膜可为单一型滤膜，亦可为被覆聚乙烯或聚丙烯无纺布、或被覆其他材质无纺布或织布、或被覆网格材料的复合型滤膜。本发明所涵盖的疏水性聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜可为纸张式柔软型、或平板式固定型等。
本发明的化学反应机理虽未经实验证明，但可估测如下：在加热的碱性条件下，聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子和聚乙烯醇高分子进行交联高分子化学反应，以形成网状、交联状的高分子层覆盖于半渗透滤膜(如：聚四氟乙烯滤膜)表面和内部孔隙内壁，或者覆盖于高分子塑料薄膜的表面。
通过上述技术方案，本发明达到了如下的有益效果：
1)本发明制备方法工艺简单、高效、生产成本低廉，可将疏水性半渗透滤膜或高分子塑料薄膜改性为亲水性，但对滤膜或薄膜本身性质并没有变化，而且其亲水性是永久的。
2)本发明方法中使用的亲水性改性处理液(该处理液组分的有益效果)，从未被公开过在其他制作亲水性滤膜或薄膜专利或已经发表的文献中。
3)依此亲水性改性处理工艺所处理过的聚四氟乙烯滤膜属亲水性，能被纯水立刻润湿，且其永久亲水性稳定。实验证明，在经过丙酮沸腾蒸煮2小时、乙醇沸腾蒸煮1小时、纯水沸腾蒸煮后再经烘干，其产品的亲水性仍然不变。而且，产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示产品仍然具备能被纯水立刻润湿的特性。也就是说产品具有永久亲水性。
4)依此亲水性改性处理工艺所处理过的聚碳酸酯薄膜属亲水性，能被纯水立刻润湿，且其永久亲水性稳定。实验证明，在经过纯水沸腾蒸煮2小时后再经烘干，其产品的亲水性仍然不变。而且，产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示产品仍然具备能被纯水立刻润湿的特性。也就是说产品具有永久亲水性。
5)改性后的亲水性聚四氟乙烯滤膜能耐受丙酮、酒精、以及强碱等常用的化学品，用途广泛，可用于过滤、纯化等应用。
6)改性后的亲水性聚碳酸酯薄膜能耐受和其未改性前相同的常用的化学品，例如耐中性油等，用途广泛，可不必经过预处理即可直接水性墨水印刷。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
实施例1：
制造0.2微米孔径亲水性复合型聚四氟乙烯微孔滤膜
依重量比为1：2：0.5：0.3：96.2的比例，把聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子、氢氧化钾、四丁基溴化铵、聚乙烯醇、和纯水均匀混合溶解，制备滤膜后处理改性液。随后在室温下，把疏水性0.2微米孔径被覆聚丙烯无纺布的聚四氟乙烯复合型滤膜，浸泡在乙醇溶剂以充分润湿滤膜1分钟。其后，取出滤膜摆动以滴除多余乙醇，再将滤膜浸渍于上述的改性液1分钟，最后取出滤膜并刮除表面多余的改性液，立即进行90℃高温烘烤24小时。高温处理后的滤膜经30分钟的90℃纯水清洗以及常温乙醇、常温丙酮分别清洗30分钟以去除滤膜杂质。清洗后再经干燥步骤后即得终产品。
终产品对纯水的接触角小于10度。终产品在室温下浸泡于10％重量比氢氧化钠水溶液24小时，经过纯水彻底冲洗并干燥后，对纯水的接触角仍小于10度。此外，终产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示滤膜仍然具备能被纯水立刻润湿的特性，其对纯水的接触角小于10度。原聚四氟乙烯微孔滤膜是疏水性，不具有亲水性，不能被纯水立刻润湿。但用此方法制备出来的聚四氟乙烯微孔滤膜能被纯水立刻润湿，并具有立刻亲水性和永久亲水性。
实施例2：
制造0.2微米孔径亲水性单一型聚四氟乙烯微孔滤膜
所有步骤与实施例1相同，除了以下两点：一，使用单一型聚四氟乙烯微孔滤膜(即滤膜无被覆任何材料)以取代复合型聚四氟乙烯微孔滤膜；二，由于单一型聚四氟乙烯滤膜无任何被覆材料，滤膜具高度柔软性，因此滤膜周围需用板框固定，避免滤膜处理过程中造成褶皱变形。
此终产品对纯水的接触角小于10度。终产品在室温下浸泡于10％重量比氢氧化钠水溶液24小时，经过纯水彻底冲洗并干燥后，对纯水的接触角仍小于10度。此外，终产品在常温下放置3个月以后，再测其亲水性，结果显示滤膜仍然具备能被纯水立刻润湿的特性，其对纯水的接触角仍小于10度。原聚四氟乙烯微孔滤膜是疏水性，不具有立刻亲水性，不能被纯水立刻润湿。但用此方法制备出来的聚四氟乙烯微孔滤膜能被纯水立刻润湿，并具有立刻亲水性和永久亲水性。
实施例3：
制造0.2微米孔径亲水性单一型聚偏二氟乙烯微孔滤膜
依重量比为0.5：0.2：2：3：94.3的比例，把聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子、氢氧化钾、四丁基溴化铵、聚乙烯醇、和纯水均匀混合溶解，制备滤膜后处理改性液。随后在室温下，把疏水性0.2微米孔径单一型聚偏二氟乙烯微孔滤膜滤膜，浸泡在乙醇溶剂以充分润湿滤膜1分钟。其后，取出滤膜摆动以滴除多余乙醇，再将滤膜浸渍于上述的改性液1分钟，最后取出滤膜并刮除表面多余的改性液，立即进行90℃高温烘烤24小时。高温处理后的滤膜经30分钟的90℃纯水清洗以及常温乙醇、分别清洗30分钟以去除滤膜杂质。清洗后再经干燥步骤后即得终产品。终产品对纯水的接触角小于10度。
终产品在室温下浸泡于常温乙醇24小时，再经过纯水彻底冲洗并干燥后，对纯水的接触角仍小于10度。此外，终产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示滤膜仍然具备能被纯水立刻润湿的特性，其对纯水的接触角小于10度。原聚偏二氟乙烯微孔滤膜是疏水性，不具有亲水性，不能被纯水立刻润湿。但用此方法制备出来的聚偏二氟乙烯微孔滤膜能被纯水立刻润湿，并具有立刻亲水性和永久亲水性。
实施例4：
制造亲水性聚苯乙烯薄膜
依重量比为1：2：3：5：89的比例，把聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子、氢氧化钾、四丁基溴化铵、聚乙烯醇、和纯水均匀混合溶解，制备后处理改性液。随后在室温下，把聚苯乙烯薄膜浸泡在乙醇溶剂以充分润湿滤膜1分钟。其后，取出聚苯乙烯薄膜摆动以滴除多余乙醇，再将聚苯乙烯薄膜浸渍于上述的改性液1分钟，最后取出聚苯乙烯薄膜并去除表面多余的改性液，立即进行90℃高温烘烤24小时。高温处理后的聚苯乙烯薄膜经30分钟的90℃纯水清洗去除杂质。清洗后再经干燥步骤后即得终产品。终产品对纯水的接触角小于10度。
终产品在室温下浸泡于常温纯水24小时并干燥后，对纯水的接触角仍小于10度。此外，终产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示聚苯乙烯薄膜仍然具备能被纯水立刻润湿的特性，其对纯水的接触角小于10度。原聚苯乙烯薄膜是疏水性，不具有亲水性，不能被纯水立刻润湿。但用此方法制备出来的聚碳酸酯薄膜能被纯水立刻润湿，并具有立刻亲水性和永久亲水性。
实施例5：
制造亲水性聚碳酸酯薄膜
依重量比为5：5：2：3：85的比例，把聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子、氢氧化钾、四丁基溴化铵、聚乙烯醇、和纯水均匀混合溶解，制备后处理改性液。随后在室温下，把聚碳酸酯薄膜浸泡在乙醇溶剂以充分润湿滤膜1分钟。其后，取出聚碳酸酯薄膜摆动以滴除多余乙醇，再将聚碳酸酯薄膜浸渍于上述的改性液1分钟，最后取出聚碳酸酯薄膜并去除表面多余的改性液，立即进行90℃高温烘烤24小时。高温处理后的聚碳酸酯薄膜经30分钟的90℃纯水清洗去除杂质。清洗后再经干燥步骤后即得终产品。终产品对纯水的接触角小于10度。
终产品在室温下浸泡于常温纯水24小时并干燥后，对纯水的接触角仍小于10度。此外，终产品在常温下放置3个月后，再测其亲水性，结果显示聚碳酸酯薄膜仍然具备能被纯水立刻润湿的特性，其对纯水的接触角小于10度。原聚碳酸酯薄膜是疏水性，不具有亲水性，不能被纯水立刻润湿。但用此方法制备出来的聚碳酸酯薄膜能被纯水立刻润湿，并具有立刻亲水性和永久亲水性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (20)

1.一种亲水性改性处理液，用于疏水性的半渗透滤膜或高分子塑料薄膜的亲水性改性，其特征在于，所述亲水性改性处理液为包括聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子（PEI-epichlorohydrin）、聚乙烯醇高分子（PVA）、四烷基卤化胺和强碱的水溶液；
其中，所述四烷基卤化胺为四丁基溴化铵，所述强碱为氢氧化钾（KOH）；
其中，在所述亲水性改性处理液中，所述聚乙烯亚胺-氯甲代氧丙环高分子（PEI-epichlorohydrin）、所述聚乙烯醇高分子（PVA）、所述四丁基溴化铵、和所述氢氧化钾（KOH）的质量分数分别为：0.1%～10%、0.1%～5%、0.1%～3%和0.1%～5%。
2.如权利要求1所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述疏水性的半渗透滤膜为聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜。
3.如权利要求2所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述聚四氟乙烯半渗透滤膜被醇类或者丙酮完全浸润过，或者，所述聚偏二氟乙烯半渗透滤膜被醇类完全浸润过。
4.如权利要求3所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述醇类为乙醇、异丙醇。
5.如权利要求1所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述疏水性的高分子塑料薄膜为聚苯乙烯薄膜或者聚碳酸酯薄膜。
6.如权利要求5所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述聚苯乙烯薄膜或者聚碳酸酯薄膜被醇类完全浸润过。
7.如权利要求2的亲水性改性处理液，其特征在于，所述聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜包括反渗透滤膜、超滤膜或者微孔滤膜。
8.如权利要求2的亲水性改性处理液，其特征在于，所述聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜为单一型滤膜，或者为被覆聚乙烯或聚丙烯无纺布、或被覆其他材质无纺布或织布、或被覆网格材料的复合型滤膜。
9.如权利要求5所述的亲水性改性处理液，其特征在于，所述聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜为纸张式柔软型、或平板式固定型。
10.一种亲水性的半渗透滤膜，其特征在于，在疏水性的半渗透滤膜的空气接触面上覆盖着高分子层，所述高分子层由如权利要求1所述的亲水性改性处理液发生高分子反应后形成；其中，所述疏水性的半渗透滤膜被醇类或者丙酮完全浸润过。
11.如权利要求10所述的亲水性的半渗透滤膜，其特征在于，所述疏水性的半渗透滤膜为聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜。
12.如权利要求11所述的亲水性的半渗透滤膜，其特征在于，所述聚四氟乙烯半渗透滤膜被醇类或者丙酮完全浸润过，或者，所述聚偏二氟乙烯半渗透滤膜被醇类完全浸润过。
13.如权利要求12所述的亲水性的半渗透滤膜，其特征在于，所述醇类为乙醇、异丙醇。
14.如权利要求11所述的亲水性的半渗透滤膜，其特征在于，所述聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜包括反渗透滤膜、超滤膜或者微孔滤膜。
15.如权利要求11所述的亲水性的半渗透滤膜，其特征在于，所述聚四氟乙烯半渗透滤膜或者聚偏二氟乙烯半渗透滤膜为单一型滤膜，或者为被覆聚乙烯或聚丙烯无纺布、或被覆其他材质无纺布或织布、或被覆网格材料的复合型滤膜。
16.一种亲水性的高分子塑料薄膜，其特征在于，在疏水性的高分子塑料薄膜的空气接触面上覆盖着高分子层，所述高分子层由如权利要求1所述的亲水性改性处理液发生高分子反应后形成；其中，所述疏水性的高分子塑料薄膜被醇类完全浸润过。
17.如权利要求16所述的亲水性的高分子塑料薄膜，其特征在于，所述疏水性的高分子塑料薄膜为聚苯乙烯薄膜或者聚碳酸酯薄膜。
18.如权利要求17所述的亲水性的高分子塑料薄膜，其特征在于，所述聚苯乙烯薄膜或者聚碳酸酯薄膜被醇类完全浸润过。
19.如权利要求18所述的亲水性的高分子塑料薄膜，其特征在于，所述醇类为乙醇、异丙醇。
20.如权利要求17所述的亲水性的高分子塑料薄膜，其特征在于，所述聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜为纸张式柔软型、或平板式固定型。
CN202110497759.5A 2017-03-21 2017-03-21 亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜 Active CN113351025B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110497759.5A CN113351025B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110497759.5A CN113351025B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜
CN201710167564.8A CN106902641B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 半渗透滤膜与高分子塑料薄膜的亲水性改性处理方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710167564.8A Division CN106902641B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 半渗透滤膜与高分子塑料薄膜的亲水性改性处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113351025A CN113351025A (zh) 2021-09-07
CN113351025B true CN113351025B (zh) 2022-09-23

Family

ID=59195680

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710167564.8A Active CN106902641B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 半渗透滤膜与高分子塑料薄膜的亲水性改性处理方法
CN202110497759.5A Active CN113351025B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710167564.8A Active CN106902641B (zh) 2017-03-21 2017-03-21 半渗透滤膜与高分子塑料薄膜的亲水性改性处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN106902641B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112390976B (zh) * 2020-10-27 2022-09-06 刘洪江 一种疏水物品表面亲水化的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5041225A (en) * 1989-07-12 1991-08-20 Eddie Norman Hydrophilic semi-permeable PTFE membranes and their manufacture
CN1468649A (zh) * 2002-07-16 2004-01-21 世韩工业株式会社 耐污染性优良的选择性分离膜的制造方法
CN1594405A (zh) * 2004-07-16 2005-03-16 天津工业大学 一种pH值敏感的聚偏氟乙烯中空纤维智能膜制备方法及其产品
CN1752141A (zh) * 2004-09-24 2006-03-29 乐凯集团第二胶片厂 一种光交联树脂及其合成方法
CN102008898A (zh) * 2010-10-08 2011-04-13 亚美滤膜（南通）有限公司 正电荷微孔滤膜的制备方法
CN105195027A (zh) * 2015-09-10 2015-12-30 中国海洋大学 一种基于界面亲水改性的正渗透膜及其制备方法
CN106237869A (zh) * 2016-08-23 2016-12-21 武汉理工大学 一种多酚涂覆改性疏水型高分子膜亲水性的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269931A (en) * 1990-09-17 1993-12-14 Gelman Sciences Inc. Cationic charge modified microporous membranes
US5277812A (en) * 1993-02-12 1994-01-11 Gelman Sciences Inc. Inter-penetrating network charge modified microporous membrane
US7754197B2 (en) * 2003-10-16 2010-07-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing odor using coordinated polydentate compounds
EP1804961B1 (en) * 2004-10-13 2016-06-08 3M Innovative Properties Company Method for preparing hydrophilic polyethersulfone membrane
CN101773789B (zh) * 2010-03-23 2012-06-27 何涛 亲水膜材料及其制备方法
CN101912740A (zh) * 2010-08-30 2010-12-15 东华大学 一种聚偏氟乙烯微孔膜表面亲水化改性的方法
JP5906665B2 (ja) * 2011-10-28 2016-04-20 Nok株式会社 多孔質膜の製造方法
CN102872732A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 浙江理工大学 一种聚四氟乙烯微孔材料的亲水改性方法
CN103127842A (zh) * 2013-02-07 2013-06-05 浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司 一种亲水性聚四氟乙烯微孔膜的制备方法
CN103613780B (zh) * 2013-11-14 2015-09-30 中国科学院化学研究所 疏水性聚合物微孔膜的表面改性方法
CN105854638A (zh) * 2016-04-14 2016-08-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种永久亲水性ptfe中空纤维膜及其制备方法
CN106110910A (zh) * 2016-06-22 2016-11-16 江苏索普（集团）有限公司 一种渗透汽化分离膜及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5041225A (en) * 1989-07-12 1991-08-20 Eddie Norman Hydrophilic semi-permeable PTFE membranes and their manufacture
CN1468649A (zh) * 2002-07-16 2004-01-21 世韩工业株式会社 耐污染性优良的选择性分离膜的制造方法
CN1594405A (zh) * 2004-07-16 2005-03-16 天津工业大学 一种pH值敏感的聚偏氟乙烯中空纤维智能膜制备方法及其产品
CN1752141A (zh) * 2004-09-24 2006-03-29 乐凯集团第二胶片厂 一种光交联树脂及其合成方法
CN102008898A (zh) * 2010-10-08 2011-04-13 亚美滤膜（南通）有限公司 正电荷微孔滤膜的制备方法
CN105195027A (zh) * 2015-09-10 2015-12-30 中国海洋大学 一种基于界面亲水改性的正渗透膜及其制备方法
CN106237869A (zh) * 2016-08-23 2016-12-21 武汉理工大学 一种多酚涂覆改性疏水型高分子膜亲水性的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113351025A (zh) 2021-09-07
CN106902641A (zh) 2017-06-30
CN106902641B (zh) 2021-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107670513B (zh) 一种植物多酚改性聚合物膜及其制备方法与应用
JP6573249B2 (ja) Ｔｆｃメンブレンを介した水フラックスを改善させるための方法
KR101114537B1 (ko) 내구성이 향상된 역삼투 분리막의 제조방법
US10040032B2 (en) Complex nanofiltration membrane and the preparation thereof
KR100781625B1 (ko) 내오염성 및 내구성이 우수한 폴리아마이드 역삼투분리막의제조방법 및 그로부터 제조된 역삼투분리막
KR101733264B1 (ko) 염제거율 및 투과유량 특성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조 방법
CN108295666B (zh) 一种自组装褶皱状rGO复合膜的制备方法
EP2857088B1 (en) Method for manufacturing a reverse osmosis membrane
CN106582318A (zh) 一种通过氧化石墨烯改性耐有机溶剂纳滤膜、制备方法和应用
JP6642860B2 (ja) 水処理分離膜およびその製造方法
JP6444382B2 (ja) １２３４ｙｆおよび１２３４ｚｅをベースとするポリマー膜材料、膜の調製およびその使用
CN107486041B (zh) 一种超低压复合反渗透膜及其制备方法
CN113351025B (zh) 亲水性改性处理液及其相关半渗透滤膜与高分子塑料薄膜
KR100583136B1 (ko) 실란-폴리아미드 복합막 및 그 제조방법
EP3682964A1 (en) Composite semipermeable membrane and method for manufacturing same
CN106823856B (zh) 亲水性多孔聚烯烃材料及其亲水性改性处理方法
JP2013223861A (ja) 複合半透膜
CN112619443A (zh) 复合反渗透膜及其制备方法
KR20170064425A (ko) 수처리 분리막의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 수처리 분리막 및 수처리 분리막을 포함하는 수처리 모듈
CN111821865A (zh) 一种具有分离功能的复合膜及其气相沉积制备方法
Lee A study on enhancement of wetting resistance in membrane distillation (MD) by engineering the physical morphology and modifying the surface energy through chemical fluorination
JP3206258B2 (ja) 多孔質ポリスルホンブレンド膜の製造法
CN115475540A (zh) 一种聚酰胺复合膜及其制备方法和应用
CN116617865A (zh) 一种大通量抗氧化反渗透膜制备方法
KR102054544B1 (ko) 수처리 분리막의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 수처리 분리막 및 수처리 분리막을 포함하는 수처리 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant