水相中一步法制备交联超支化聚合物复合纳 滤膜、制备及应用

(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号201310178637.5(22)申请日2013.05.15B01D69/12(2006.01)B01D71/42(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D61/14(2006.01)(73)专利权人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人纪树兰汪林王乃鑫张蓉李想(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧CN101254417A,2008.09.03,说明书第2页倒数第2段至第3页第9段.CN1624026A,2005.06.08,全文.CN1799682A,2006.07.12,全文.赵永红等.两亲性超支化聚合物对PVDF膜的共混改性.《膜科学与技术》.2008,(第04期),(54)发明名称水相中一步法制备交联超支化聚合物复合纳滤膜、制备及应用(57)摘要水相中一步法制备交联超支化聚合物复合纳滤膜、制备及应用，属于膜分离领域。采用工业级富含羟基及羧基的超支化聚合物作为复合膜分离层的制备材料，该聚合物可在水相中形成均匀分散的乳液，有利于复合膜的制备及避免制备过程中有机溶剂的污染。本发明采用水解后的聚丙烯腈超滤膜作为基膜，以交联超支化聚合物作为分离层，在水相中通过多元醇、酸酐、醛等交联剂与超支化聚合物的反应，一步即可制备成复合膜。该复合膜对染料和盐有较好的分离效果且在较低的操作压力下仍具有较高的通量，因此可用于染料制备过程中的脱盐纯化。(51)Int.Cl.(56)对比文件审查员方瑞(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利权利要求书1页说明书7页附图1页(10)授权公告号CN103263858B(45)授权公告日2015.05.27CN103263858B1/1页21.一种在水相中由乳液制备的交联超支化聚合物-聚丙烯腈复合膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将超支化聚合物加到水中，在搅拌的作用下，制得超支化聚合物的乳液，向超支化聚合物乳液中加入交联剂配制成混合溶液；b)使基膜上的腈基水解成羧基后，置于步骤a配制的混合溶液中，然后将混合溶液及基膜置于恒温10～60℃的烘箱中，反应1-50h；c)将步骤b的膜片用去离子水漂洗，然后置于恒温10～60℃的烘箱中，干燥1-50h，形成交联超支化聚合物-聚丙烯腈复合膜；超支化聚合物为工业级含有羟基和羧基的可在水中形成乳液的超支化聚合物。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，聚丙烯腈基膜为工业化生产的超滤或微滤膜。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，超支化聚合物浓度为0.01-10wt％。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，交联剂为多官能团的醛、胺、醇或酸酐能溶于水的有机试剂。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，交联剂为戊二醛、乙二醇或三乙胺。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，交联剂的浓度为0.01-10wt％。7.按照权利要求1-6的任一方法所得的交联超支化聚合物-聚丙烯腈复合膜。8.按照权利要求1-6的任一方法所得的交联超支化聚合物-聚丙烯腈复合膜在纳滤领域中染料的脱盐纯化中的应用。权利要求书CN103263858B21/7页3水相中一步法制备交联超支化聚合物复合纳滤膜、制备及应用技术领域[0001]本发明涉及一种纳滤膜及其制备技术，特别提供了一种具体的水相中交联超支化聚合物-聚丙烯腈复合纳滤膜的制备方法，属于膜分离领域。背景技术[0002]我国是最大的染料生产国及消费国，2010年各种染料生产总量已达75.6万吨，然而我国生产的染料基本上集中在中、低端产品上，发展水平不高，主要是因为我国染料生产企业在高端产品品种、质量、产量及技术上还达不到国际市场的需求。[0003]传统染料制备工艺中主要采用盐析法浓缩染料。该方法一方面无机盐消耗量大、染料流失率高、废水污染严重且能耗较高，另一方面得到的产品质量较差，混有大量的无机盐及相当量的异构体及未完全反应的原辅材料、中间体、副产物等。无机盐的存在不仅影响染料的稳定性，而且使染料的着色强度和色牢度降低。因此，染料中的盐类脱除对我国染料行业的发展具有十分重要的意义。[0004]近年来，纳滤技术在染料脱盐纯化方面的应用倍受关注。纳滤膜分离技术具有分离过程无相变、操作条件温和、设备简单、占地小等优点。国外自20世纪80年代末开始采用膜分离技术生产液体染料，目前国外大型染料厂均已采用此项技术生产活性染料和酸性染料。如采用氢氧化锆和聚丙烯酸在二氧化钛大孔膜上形成的弱酸聚电解质复合膜来分离Cibacron蓝F3G-A染料和NaNO3混合液。但是目前采用膜技术脱盐浓缩，染料的回收率仍有待进一步提高。[0005]在膜分离技术应用于染料脱盐浓缩的过程中，提高染料回收率的关键是制备兼具高通量和