[发明专利]一种渗透汽化膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种渗透汽化膜的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。首先将聚乙烯醇与甘油混合，并添加谷朊粉，搅拌混合，得预处理聚乙烯醇，将预处理聚乙烯醇与水混合，静置溶胀后，加热搅拌溶解，得混合液；接着将混合液，戊二醛，膨胀鳞片石墨，搅拌混合后，真空脱泡，得成膜液；将成膜液流延于玻璃板上，并用刮刀刮膜，随后经冷冻解冻循环处理后，再经真空冷冻干燥，得载有预制膜的玻璃板；将载有预制膜的玻璃板置于反应器中，并向反应器内通入载有异丙醇钛的氮气，随后通入含水氮气，再经烘干、揭膜，即得渗透汽化膜。本发明可有效提高渗透汽化膜的抗污染性能，避免被微生物附着，同时具有较好的机械性能。

技术领域

本发明涉及一种渗透汽化膜的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

渗透汽化（PV）是近30多年迅速发展起来的一种新的液体混合物膜分离技术，可用于传统分离手段较难处理的恒沸物、近沸物系的分离，微量水的脱除，及水中微量有机物的去除。渗透汽化膜分离技术具有高效、节能、工艺简单等特点，有可能替代复杂而高能耗的精馏结晶吸附等传统分离方法，成为未来化工、环保等领域新型分离技术的重点之一。

聚乙烯醇（PVA）由于价格便宜，原料易得，具有优越渗透汽化性能，因而广泛受到关注。PVA具有严格的线性结构，化学性质稳定，分子链上大量的羟基使其具有高度的亲水性，具有与水相近的溶解度参数，且具有良好的成膜性，因而被广泛用作制备亲水膜的材料，但是聚乙烯醇膜在水中易溶胀，机械性能较差，同时其在生物质发酵液中回收醇类有机溶剂、在废水中回收各种有机溶剂等，这种渗透汽化膜就存在很大的局限性，抗污染性能较差。

因此，发明一种机械性能好，抗污染性能强，有利于其扩大生产的渗透汽化膜是本发明的目的所在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的渗透汽化膜机械性能差，抗污染性能差的问题，提供了一种渗透汽化膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按质量比为1:18～1:20将聚乙烯醇与水混合，静置溶胀6～8h，随后于温度为85～95℃条件下，搅拌溶解2～4h，得混合液；

（2）按重量份数计，依次取100～120份混合液，3～5份戊二醛，8～10份膨胀鳞片石墨，搅拌混合后，真空脱泡，得成膜液；

（3）将成膜液流延于玻璃板上，并用刮刀刮膜，随后冷冻解冻循环处理3～5次，再经真空冷冻干燥，得载有预制膜的玻璃板；

（4）将载有预制膜的玻璃板置于反应器中，并向反应器内通入载有异丙醇钛的氮气，随后通入含水氮气，再经烘干、揭膜，即得渗透汽化膜。

步骤（1）所述的聚乙烯醇还可以为预处理聚乙烯醇，具体预处理方法如下：按质量比为10:1～20:1将聚乙烯醇与甘油混合，并添加聚乙烯醇质量0.1～0.2倍的谷朊粉，用搅拌机搅拌混合20～40min，得预处理聚乙烯醇。

步骤（2）所述的膨胀鳞片石墨是由鳞片石墨经氧化后，高温膨胀得到。

步骤（2）所述的真空脱泡条件为：真空度为140～150Pa，脱泡时间为10～30min。

步骤（3）所述的冷冻解冻循环具体步骤为：用液氮喷淋冷冻10～20s后，于室温条件下，自然解冻4～6h。

步骤（4）所述的向反应器内通入载有异丙醇钛的氮气的通入速率为100～200mL/min，通入时间为10～30min；所述载有异丙醇钛的氮气中，异丙醇钛体积含量为4～6%。

步骤（4）所述的含水氮气通入速率为20～30mL/min，通入时间为20～40min；所述含水氮气为含水率为8～10%的氮气。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：