一种双酚A/双酚芴型聚芳醚砜酮超滤膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种双酚A/双酚芴型聚芳醚砜酮超滤膜的制备方法，属于超滤膜技术领域。所述方法包括：将摩尔比为分别为0:1‑1:2的双酚A(BPA)和双酚芴(BHPF)这两种双酚类单体，与4,4’‑二氟二苯甲酮(DFK)、4,4’‑二氯二苯砜(DCS)单体进行混合，在无水碳酸钾作为缚酸剂的条件下，经过亲核取代‑缩聚反应6.5h，合成分子量较高且粘度适中的聚芳醚砜酮(PAESK)共聚物。将合成的共聚物和添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于N,N‑二甲基乙酰胺(DMAc)中，采用浸没沉淀相转化法，制备出聚芳醚砜酮超滤膜。本发明所述方法制备的超滤膜具有耐高温、亲水性较好、耐化学试剂的优点，可在高温废水处理等膜分离领域中具有广泛的应用和稳定的性能。

主权项

一种双酚A/双酚芴型聚芳醚砜酮超滤膜的制备方法，其特征在于，所述方法按如下步骤进行：(1)双酚A的提纯将5g双酚A加入到三口圆底烧瓶中，分别取5mL蒸馏水和5mL乙酸混溶后加入三口瓶中，加入磁子，恒温磁力油浴锅搅拌、加热，于160℃恒温回流0.5h，冷凝管上端连接有水封装置，保持体系密闭，冷却结晶，趁热抽滤，用体积比为1:1的乙酸/蒸馏水混溶液洗涤3‑5次将收集的白色晶状固体置于恒温烘箱中干燥12h以上，得到纯化的双酚A，干燥保存；(2)N,N‑二甲基乙酰胺的提纯在250mL的圆底烧瓶中加入200mL N,N‑二甲基乙酰胺溶剂，分别加入无水硫酸镁和无水硫酸钠各10g，恒温振荡水槽中振荡12h，将上层清液倒出，蒸馏，收集164‑166℃的馏份，将分子筛用马弗炉在500℃烧制约4h，趁热将分子筛倒入收集的N,N‑二甲基乙酰胺馏分中，干燥保存；(3)聚芳醚砜酮共聚物的合成将摩尔比为0:1‑1:2纯化的双酚A与双酚芴单体、无水碳酸钾3.3166g、环丁砜30mL、4,4’‑二氯二苯砜(DCS)2.8716g、4,4’‑二氟二苯甲酮(DFK)2.1820g、甲苯30mL依次加入250mL的四口瓶中，于140℃恒温带水通入氮气直至Dean‑Stark分离器中不再有水产生，升温至聚合温度180℃，反应6.5h，得到亮黄色聚合物溶液，其中无水碳酸钾为缚酸剂；将亮黄色聚合物溶液，趁热倒入煮沸的蒸馏水中，使其沉淀，水洗4‑6次，用无水乙醇冲洗3‑4次，得到白色条状固体，于80℃下烘干48h，得到双酚A/双酚芴型聚芳醚砜酮(PAESK)共聚物；(4)聚芳醚砜酮共聚物的提纯取少量干燥后的共聚物，用四氢呋喃完全溶解，其中溶液质量浓度为0.2g/mL，在磁子快速搅拌下，用滴管将共聚物溶液逐滴缓慢加入到甲醇溶液中，抽滤，将甲醇溶液中析出的微小白色球状固体取出，用蒸馏水煮洗3次，每次约10min，将白色固体置于100℃烘箱中干燥12h，其中四氢呋喃和甲醇的体积比为1:10；(5)聚芳醚砜酮超滤膜的制备称取一定质量步骤(4)共聚物，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N,N‑二甲基乙酰胺(DMAc)，其中共聚物和PVP质量比为15:10，DMAc占总质量的75％；将PVP加入到DMAc中，待其完全溶解，再添加共聚物完全溶解后继续搅拌6小时，静置脱泡，获得透明、均一、亮黄色铸膜液；在干燥的玻璃板上涂覆一层亮黄色铸膜液，用刮刀于光滑干净的平面玻璃板上刮制，静置待靠近表层的溶剂进行挥发20s，浸入凝胶浴中，通过浸没沉淀相转化法，即得。