制备孔径均一不对称分离膜的方法

本发明属于高分子分离膜制备领域，特别涉及利用嵌段共聚物的自组装和浸没沉淀相转化法相结合制备孔径均一不对称分离膜的方法。具体的步骤如下：首先将嵌段共聚物按一定的质量百分浓度溶解于溶剂中，然后将完全溶解的嵌段共聚物溶液均匀地涂在基底上，控制溶剂的挥发时间，再将上述基底放入沉淀浴中，形成不对称膜。最后采用化学方法将形成分散相的链段刻蚀成孔，从而形成具有孔径均一的不对称分离膜。通过采用该方法，不仅可以方便地实现分离层和支撑层的一体化，从而提高膜的稳定性和机械性能，而且通过调节嵌段共聚物的分子量、化学组成、化学结构还可以精确控制分离膜的孔径和性能，从而赋予分离膜特殊的功能和性能。

1.一种利用嵌段共聚物的自组装方法和传统的浸没沉淀相转化制膜法相结合，直接制备孔径均一的不对称分离膜的方法，其特征在于：首先将嵌段共聚物按一定的质量百分浓度溶解于溶剂中，所述的嵌段共聚物的数均分子量为2万到30万之间，由链段A和链段B组成，其中链段B占嵌段共聚物总质量百分比的10-50％；然后将完全溶解的嵌段共聚物溶液均匀地涂在基底上，控制溶剂的挥发时间为30s-2min，再将上述基底放入沉淀浴中，形成不对称膜；最后采用化学方法将形成分散相的链段刻蚀成孔，从而形成具有孔径均一的不对称分离膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的孔径均一的不对称分离膜由分离层和支撑层组成，其中，支撑层为大孔结构，分离层为孔径均一的小孔结构，并且小孔结构的直径分布系数(CV值)不大于20％，直径在几纳米到100纳米之间自由调控；直径分布系数(CoefficientofVariation，CV)＝{[Σ(d_i-d)²/N]^1/2/d}×100％其中，di为各个孔的直径，d为数平均直径，N为用于计算直径的孔数目，N>300个。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述嵌段共聚物的链段A是聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯，链段B是聚乙二醇、聚氧乙烯、聚(2-乙烯基吡啶)、聚(4-乙烯基吡啶)、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧六环中的一种或两种，其中，嵌段共聚物在溶液中的质量百分浓度为5-25％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的基底为玻璃板、钢板、聚四氟乙烯板、有机玻璃板或微孔滤膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的沉淀浴中的液体为水。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的分散相链段刻蚀的化学方法由分散相链段的化学性质决定。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述的两种溶剂的混合溶剂的质量配比为1:9-9:1。