[发明专利]一种用于过滤口罩的高分子分离膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子分离膜技术领域，具体地说，涉及一种用于过滤口罩的高分子分离膜材料及其制备方法。其包括以下重量百分比原料组成：有机膜材料30‑50％、无机膜材料15‑25％、模板分子1‑10％、改性溶液5‑10％和膜溶剂10‑20％；该用于过滤口罩的高分子分离膜材料及其制备方法中，通过无机膜材料与有机膜材料复合共混，可以改善机械性能较弱的高分子有机膜的强度，两者具有先天缺陷的膜进行复合，可充分发挥各自的优点并克服相应的不足，加入的模板分子，不仅使制备的高分子分离膜具有分子识别功能，同时可提高高分子分离膜材料的渗透性。

技术领域

本发明涉及高分子分离膜技术领域，具体地说，涉及一种用于过滤口罩的高分子分离膜材料及其制备方法。

背景技术

膜分离技术是一种新颖高效的分离技术，它是借助于外界能量或化学位的推动，对两组分或多组分的气体或液体进行分离、分级、提纯或富集。具有绿色技术之称的膜分离技术，与传统的治理方法相比具有分离效率高、能耗低、操作简单、装置较小等优点，在化工、轻工、电子、纺织、冶金，污水处理等领域得到广泛应用。

在膜技术的发展中，膜材料的开发是极其重要的工作，而高分子材料在膜分离中占有重要地位，高分子分离膜是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯，由于使传统的分离工序发生革命性的变化，所以高分子分离膜广泛地应用于化学工程、生物技术、医学、食品工业、环境保护、石油探测等众多领域。口罩为人们日常出行防尘防病毒的工具，所以将高分子分离膜应用至口罩中，也是现有膜技术的进一步发展的体现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于过滤口罩的高分子分离膜材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种用于过滤口罩的高分子分离膜材料，包括以下重量百分比原料组成：有机膜材料30-50％、无机膜材料15-25％、模板分子1-10％、改性溶液5-10％和膜溶剂10-20％。

作为本技术方案的进一步改进，所述有机膜选自聚酰亚胺、高分子聚乙烯、聚偏氯乙烯、丙烯腈-丙烯酸共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚醚砜和聚矾中的一种或多种混合，该类均为高分子材料，分离快速高效，可在常温下进行。

作为本技术方案的进一步改进，所述无机膜材料选自陶瓷粉、二氧化硅、氧化铝、钯银合金、钯镍合金和沸石膜中的一种或多种混合，通过无机膜材料与有机膜材料复合共混，可以改善机械性能较弱的高分子有机膜的强度，两者具有先天缺陷的膜进行复合，可充分发挥各自的优点并克服相应的不足。

作为本技术方案的进一步改进，所述模板分子选自茶碱、咖啡因、谷氨酞胺、色氨酸和谷氨酸中的一种或多种混合，加入模板分子使得制备的高分子分离膜具有分子识别功能。

作为本技术方案的进一步改进，所述改性溶液至少包括烷基磷酸和三氯硅烷，用作无机膜材料的溶剂，同时对无机膜材料进行改性，进一步增加了材料的机械强度。

作为本技术方案的进一步改进，所述膜溶剂选自乙醚、乙醇、乙酸和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种混合。

另一方面，本发明提供了一种用于制备如上述中任意一项所述用于过滤口罩的高分子分离膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；

S1、将无机膜材料加入改性溶液中，通过超声分散机搅拌混合，静置过滤后制得无机膜液；

S2、将有机膜材料加入模板分子使两者交联，然后将产物加入至膜溶剂中，超声分散机搅拌混合，静置过滤后制得有机膜液；

S3、将无机膜液与有机膜液混合制得复合液，将复合液加入模板中，冷却固化后制得分离膜材料。