由包含聚砜和聚噁唑啉的共混物制成的过滤膜及其制备方法与流程

背景技术：

1、微孔聚合物膜在广泛的工业、制药或医学应用中使用，以进行高精度过滤。在这些应用中，膜分离方法逐渐变得越来越重要，因为这些方法为待分离的物质提供了不承受热负担或损坏的优势。微滤膜能够例如除去尺寸低至亚微米范围的细颗粒或微生物，因此适用于生产用于实验室或半导体行业的纯水。膜分离方法的许多进一步应用在饮料工业、生物技术领域或废水处理技术中是已知的。

技术实现思路

1、因此，在一个方面，本公开提供了一种非对称膜，该非对称膜包括：膜壁，该膜壁具有第一多孔表面和第二多孔表面以及位于表面之间的内部；第一非对称区域，该第一非对称区域朝向第一表面；第二非对称区域，该第二非对称区域朝向第二表面；其中该非对称膜由包含芳族砜聚合物和聚(2-噁唑啉)的聚合物共混物制成；并且其中该非对称膜呈平片的形式。

2、在另一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：

3、制备包含芳族砜聚合物和聚(2-噁唑啉)的铸膜液，将该铸膜液调节至铸造温度；将该铸膜液倾倒在载体上以形成膜；将位于该载体上的该膜输送通过气候控制区；将位于该载体上的该膜引入到凝固介质中并引发该膜的凝固以形成膜结构；并且在该凝固介质中使该膜结构稳定。

技术特征：

1.一种非对称膜，所述非对称膜包括：

2.根据权利要求1所述的非对称膜，其中所述芳族砜聚合物包括聚砜或聚醚砜。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的非对称膜，其中所述聚(2-噁唑啉)是聚(2-乙基-2-噁唑啉)(petox)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的非对称膜，其中所述第一非对称区域和/或所述第二非对称区域是分离层。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的非对称膜，其中所述第一非对称区域的孔径大于所述第二非对称区域的孔径。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的非对称膜，其中所述聚合物共混物还包含亲水性聚合物，所述亲水性聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇单酯、聚山梨醇酯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、或者这些聚合物的改性物或共聚物。

7.根据权利要求6所述的非对称膜，其中所述亲水性聚合物以相对于所述膜的重量的1重量％至75重量％的浓度存在。

8.根据权利要求6所述的非对称膜，其中所述聚合物共混物包含大于7重量％或小于3重量％的聚乙烯吡咯烷酮。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的非对称膜，其中所述聚合物共混物不包含聚乙烯吡咯烷酮。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的非对称膜，其中所述聚合物共混物还包含溶剂，所述溶剂选自丁内酯、甘油、己内酰胺或它们的组合。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的非对称膜，其中所述聚合物共混物是疏水性聚合物共混物。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的非对称膜，所述非对称膜还包括在所述第一非对称区域和所述第二非对称区域之间的基本上各向同性区域。

13.根据权利要求12所述的非对称膜，其中所述各向同性区域是分离层。

14.根据权利要求12所述的非对称膜，其中所述各向同性区域的孔径小于所述第一非对称区域的孔径和所述第二非对称区域的孔径。

15.根据权利要求12所述的非对称膜，其中所述各向同性区域的孔径大于所述第一非对称区域的孔径和所述第二非对称区域的孔径。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的非对称膜，所述第一非对称区域和所述第二非对称区域中的孔在一个方向上伸长。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的非对称膜，所述第一非对称区域的孔径超过所述第二非对称区域的孔径的2倍。

18.一种膜组合，所述膜组合包括至少两个根据权利要求1至17所述的非对称膜；其中至少两个非对称膜彼此相邻堆叠。

19.一种方法，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括以速度v2从所述载体中取出所述膜结构，其中所述载体具有速度v1，并且所述速度v2大于所述速度v1。

21.根据权利要求19至20中的任一项所述的方法，所述方法还包括对所述膜结构进行拉伸以获得比所述第二非对称区域的孔径更大的所述第一非对称区域的孔径。

22.根据权利要求19至21中的任一项所述的方法，其中所述膜结构被拉伸至多10％。

23.根据权利要求19至22中的任一项所述的方法，其中所述膜结构被拉伸至多50％。

24.根据权利要求19至23中的任一项所述的方法，其中所述芳族砜聚合物包括聚砜或聚醚砜。

25.根据权利要求19至24中的任一项所述的方法，其中所述聚(2-噁唑啉)是聚(2-乙基-2-噁唑啉)(petox)。

26.根据权利要求19至25中的任一项所述的方法，其中所述铸膜液还包含溶剂。

27.根据权利要求19至26中的任一项所述的方法，其中所述溶剂包括γ-丁内酯和ε-己内酰胺。

28.根据权利要求19至27中的任一项所述的方法，其中所述铸膜液包含相对于所述铸膜液的重量的10重量％至70重量％的所述芳族砜聚合物和相对于所述铸膜液的重量的5重量％至30重量％的聚(2-噁唑啉)。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述铸膜液还包含相对于所述铸膜液的重量的15重量％至50重量％的丁内酯和相对于所述铸膜液的重量的10重量％至50重量％的聚乙二醇和/或ε-己内酰胺。

技术总结
本发明公开了一种非对称膜。该非对称膜包括膜壁，该膜壁具有第一多孔表面和第二多孔表面以及位于表面之间的内部；第一非对称区域，该第一非对称区域朝向第一表面；第二非对称区域，该第二非对称区域朝向第二表面；其中该非对称膜由包含芳族砜聚合物和聚(2‑噁唑啉)的聚合物共混物制成；并且其中该非对称膜呈平片的形式。

技术研发人员：拉莫娜·奥斯特洛,丹尼尔·P·马利克,马蒂亚斯·斯特罗施克,巴特罗米杰·科瓦尔奇克,克里斯蒂安·克鲁姆,奥利弗·舒斯特,皮埃尔-亚历山大·布儒瓦,曼弗雷德·特鲁斯纳
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16