[发明专利]高分子超滤膜及其制备方法

权利要求书

1.高分子超滤膜，其特征在于由大孔支撑层和纳孔分离层组成，截留孔径为5~15nm，分离层厚度为0.05~5μm，80kPa压差下纯液体通量大于1000L·m^-2h^-1。

2.如权利要求1所述的高分子超滤膜，其特征在于所述高分子超滤膜的形状是平板膜、中空纤维膜或者管式膜。

3.如权利要求1所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）冷冻萃取法制备高分子制膜液

将高分子材料溶解于溶剂中，配制成高分子溶液，将高分子溶液冷冻至溶剂的凝固点以下，高分子溶液由液体冷冻成固体，再将该固体置于高分子材料的非溶剂中直至固体溶解，得高分子材料制膜液；所述高分子材料的浓度为0.01~50mg·mL^-1；

2）高通量高分子超滤膜的制备

选择一种多孔滤膜作为支撑层，高分子材料制膜液过滤后在支撑层上经自由堆积形成高分子材料纳孔分离层，得由支撑层和分离层组成的高分子超滤膜。

4.如权利要求3所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述高分子材料选自纤维素类、聚酰胺类、聚砜类、聚酰亚胺类、聚酯类、乙烯类和其它可溶性高分子材料中的一种。

5.如权利要求4所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于所述纤维素类高分子材料选自天然纤维素、再生纤维素、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、硝酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素衍生物。

6.如权利要求5所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于所述天然纤维素选自棉纤维素、木纤维素、竹纤维素中的一种。

7.如权利要求3所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述聚酰胺类高分子材料选自脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、尼龙6和尼龙66中的一种；所述聚砜类高分子材料可选自双酚型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚醚砜、酚酞型聚醚酮和聚醚醚酮中的一种，所述聚酰亚胺类高分子材料可选自脂肪族二酸聚酰亚胺、全芳香聚酰亚胺和含氟聚酰亚胺中的一种，所述聚酯类高分子材料可选自涤纶、聚对苯二甲酸和聚碳酸酯中的一种，所述乙烯类高分子材料可选自聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚丙烯酸及其脂类、聚甲基丙烯酸及其脂类、聚苯乙烯和聚丙烯酰胺中的一种，所述其他可溶性高分子材料可选自聚偏氟乙烯、壳聚糖、葡聚糖和明胶中的一种。

8.如权利要求3所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述溶剂和非溶剂为单组分溶剂或混合溶剂，溶剂与非溶剂互溶，且非溶剂的凝固点低于溶剂的凝固点；所述纤维素衍生物二醋酸纤维素的溶剂可选自甲酸、乙酸、丙酮、氯仿、四氢呋喃、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种，所述非溶剂可选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和正丁醇中的一种。

9.如权利要求3所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述高分子材料以纳米纤维和纳米粒子的形式分散于高分子材料制膜液中，溶剂在高分子材料制膜液中的体积百分分数小于30%。

10.如权利要求3所述的高分子超滤膜的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述多孔滤膜采用多孔高分子滤膜或多孔无机滤膜，所述多孔滤膜可以是平板膜、管式膜、中空纤维膜等中的一种。