申请日2010.04.28
公开(公告)日2010.09.29
IPC分类号C08F126/10; C08F4/32; C02F1/44; C08F2/38; C08F6/06; C08F4/30
摘要
本发明涉及一种水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其是通过在水中以N-乙烯基吡咯烷酮单体为起始原料，加入复合过氧类引发剂、活化剂和链转移剂进行聚合反应来制备的，其中复合过氧类引发剂由无机过氧类引发剂和有机过氧类引发剂组成并采用分段递减滴加，在聚合反应后期采用酸化处理工艺进行二次消残，较佳地，N-乙烯基吡咯烷酮单体25～45%，复合过氧类引发剂0.25%，活化剂0.0006%，链转移剂0.02%，聚合温度为60～80℃，聚合时间为5～5.5小时，还提供了相关合成方法和用途，本发明的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂完全满足低K值，窄分子量分布，低残单，性能稳定的设计要求，适于水处理膜过滤领域，且合成反应条件温和，反应工艺简单易控，适于大规模推广应用。
权利要求书
1.一种水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其特征在于，所述水处理膜过滤专用骨架致孔道剂是通过在水中以N-乙烯基吡咯烷酮单体为起始原料，加入复合过氧类引发剂、活化剂和链转移剂进行聚合反应来制备的，其中所述复合过氧类引发剂由无机过氧类引发剂和有机过氧类引发剂组成并采用分段递减滴加，在所述聚合反应后期采用酸化处理工艺进行二次消残。
2.根据权利要求1所述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其特征在于，所述N-乙烯基吡咯烷酮单体的质量分数为25～45%，所述复合过氧类引发剂的质量分数为0.25%，所述活化剂的质量分数为0.0006%，所述链转移剂的质量分数为0.02%，其余为水，所述聚合反应的聚合温度为60～80℃，聚合时间为5～5.5小时。
3.根据权利要求2所述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其特征在于，所述无机过氧类引发剂是过氧化氢，所述有机过氧类引发剂是叔丁基过氧化氢，所述活化剂为硫酸铜，所述链转移剂为十二烷基硫醇。
4.根据权利要求3所述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其特征在于，所述过氧化氢的质量分数为0.2%，所述叔丁基过氧化氢的质量分数为0.05%。
5.根据权利要求1所述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其特征在于，所述聚合反应的聚合温度逐步升高，所述酸化处理工艺采用的酸是柠檬酸。
6.一种根据权利要求1所述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂的合成方法，其特征在于，在水中以N-乙烯基吡咯烷酮单体为起始原料，加入复合过氧类引发剂、活化剂和链转移剂进行聚合反应制备获得所述水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其中所述复合过氧类引发剂由无机过氧类引发剂和有机过氧类引发剂组成并采用分段递减滴加，在所述聚合反应后期采用酸化处理工艺进行二次消残。
7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述N-乙烯基吡咯烷酮单体的质量分数为25～45%，所述复合过氧类引发剂的质量分数为0.25%，所述活化剂的质量分数为0.0006%，所述链转移剂的质量分数为0.02%，其余为水，所述聚合反应的聚合温度为60～80℃，聚合时间为5～5.5小时。
8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于，所述无机过氧类引发剂是过氧化氢，所述有机过氧类引发剂是叔丁基过氧化氢，所述活化剂为硫酸铜，所述链转移剂为十二烷基硫醇。
9.根据权利要求8所述的合成方法，其特征在于，所述过氧化氢的质量分数为0.2%，所述叔丁基过氧化氢的质量分数为0.05%。
10.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，所述聚合反应的聚合温度逐步升高，所述酸化处理工艺采用的酸是柠檬酸。
11.根据权利要求1所述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂在制膜中的用途。
说明书
水处理膜过滤专用骨架致孔道剂及其合成方法和用途
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及水处理膜过滤技术领域，具体是一种水处理膜过滤专用骨架致孔道剂。
背景技术
膜技术与光纤、超导等技术将成为主导未来工业的六大高新技术之一，也将是新世纪十大高科技产业之一。作为一项高新清洁生产技术，膜正广泛应用于环保及人们的日常生活等诸多领域，特别是在水处理领域，已经受到各国的高度重视和支持，膜市场蕴含着巨大的商机。
目前世界上尚无专门用于水处理膜过滤方面的PVP专用骨架致孔道剂;其原因一是因为PVP聚合技术瓶颈制约了它的应用;二是因为膜技术本身还是很新颖的课题，许多复合材料的研发、应用及理论分析还处于摸索阶段。
当前国外的知名膜企对自己的专用骨架致孔道剂都作为核心机密。以PVP为主的致孔道剂所采购的原料基本都是BASF，或者ISP提供。但这二家企业本身并没有为膜行业所特别订制的对应产品。从而，不同批次、不同型号的PVP产品往往不能全部或部分满足膜企的要求，从而相应造成了膜材料的质量不稳定，膜通量及截留率异常波动等现象。为了解决这个问题，不少国内外膜企摸索PVP复配或者换用其它亲水性小分子材料，但效果往往也无法全部满足要求;换言之，膜行业所用致孔道剂还是一个不成熟但前景巨大的行业。
因此，迫切需要研发一种水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其能够满足低K值、窄分子量分布、低残单、性能稳定的要求，适于水处理膜过滤领域。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种水处理膜过滤专用骨架致孔道剂及其合成方法和用途，该水处理膜过滤专用骨架致孔道剂完全满足低K值，窄分子量分布，低残单，性能稳定的设计要求，适于水处理膜过滤领域，且合成反应条件温和，反应工艺简单易控，适于大规模推广应用。
为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其特点是，所述水处理膜过滤专用骨架致孔道剂是通过在水中以N-乙烯基吡咯烷酮单体(NVP单体)为起始原料，加入复合过氧类引发剂、活化剂和链转移剂进行聚合反应来制备的，其中所述复合过氧类引发剂由无机过氧类引发剂和有机过氧类引发剂组成并采用分段递减滴加，在所述聚合反应后期采用酸化处理工艺进行二次消残。
较佳地，所述N-乙烯基吡咯烷酮单体的质量分数为25～45%，所述复合过氧类引发剂的质量分数为0.25%，所述活化剂的质量分数为0.0006%，所述链转移剂的质量分数为0.02%，其余为水，所述聚合反应的聚合温度为60～80℃，聚合时间为5～5.5小时。
更佳地，所述无机过氧类引发剂是过氧化氢，所述有机过氧类引发剂是叔丁基过氧化氢，所述活化剂为硫酸铜，所述链转移剂为十二烷基硫醇。
更进一步地，所述过氧化氢的质量分数为0.2%，所述叔丁基过氧化氢的质量分数为0.05%。
较佳地，所述聚合反应的聚合温度逐步升高，所述酸化处理工艺采用的酸是柠檬酸。
在本发明的第二方面，提供了一种上述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂的方法，其特点是，在水中以N-乙烯基吡咯烷酮单体为起始原料，加入复合过氧类引发剂、活化剂和链转移剂进行聚合反应制备获得所述水处理膜过滤专用骨架致孔道剂，其中所述复合过氧类引发剂由无机过氧类引发剂和有机过氧类引发剂组成并采用分段递减滴加，在所述聚合反应后期采用酸化处理工艺进行二次消残。
较佳地，所述N-乙烯基吡咯烷酮单体的质量分数为25～45%，所述复合过氧类引发剂的质量分数为0.25%，所述活化剂的质量分数为0.0006%，所述链转移剂的质量分数为0.02%，其余为水，所述聚合反应的聚合温度为60～80℃，聚合时间为5～5.5小时。
更佳地，所述无机过氧类引发剂是过氧化氢，所述有机过氧类引发剂是叔丁基过氧化氢，所述活化剂为硫酸铜，所述链转移剂为十二烷基硫醇。
更进一步地，所述过氧化氢的质量分数为0.2%，所述叔丁基过氧化氢的质量分数为0.05%。
较佳地，所述聚合反应的聚合温度逐步升高，所述酸化处理工艺采用的酸是柠檬酸。
在本发明的第三方面，提供了一种上述的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂在制膜中的用途。
本发明的有益效果在于：本发明的水处理膜过滤专用骨架致孔道剂是通过在水中以N-乙烯基吡咯烷酮单体为起始原料，加入复合过氧类引发剂、活化剂和链转移剂进行聚合反应来制备的，其中所述复合过氧类引发剂由无机过氧类引发剂和有机过氧类引发剂组成并采用分段递减滴加，在所述聚合反应后期采用酸化处理工艺进行二次消残，该水处理膜过滤专用骨架致孔道剂完全满足低K值，窄分子量分布，低残单，性能稳定的设计要求，适于水处理膜过滤领域，且合成反应条件温和，反应工艺简单易控，适于大规模推广应用。