一种复合反渗透膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合反渗透膜及制备方法。复合反渗透膜是对多孔支撑基膜采用可溶解多孔支撑基膜的溶剂的水溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的化合物与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜。制备方法包括：复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的化合物与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜；溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液，溶液体积浓度为0.5%-20%。浸润时间为30-150秒，温度为15-45℃。本发明专利技术通过复合反渗透膜致密功能层形成之前对多孔支撑膜的处理，制得的复合反渗透膜具有高通量高截留率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及膜分离
，更进一步说，涉及。
技术介绍
复合反渗透膜是在多孔支撑基膜上复合一层薄的、致密的、有特种分离功能的不 同材料，比一体化膜具有更高的溶质分离率和水的透过速率，因此，目前市场上超过90%的 反渗透膜是复合反渗透膜。复合反渗透膜己广泛地应用于石化、电子、纺织、轻工、冶金、医 药、生物工程、食品、环保等领域。一种满意的复合反渗透膜应具有适当的渗透量或截留率。 复合反渗透膜的工艺过程在美国专利US4277344中有介绍，即首先将聚砜涂敷在 聚酯无纺布上而形成的微孔底膜，浸入到二胺或多胺水溶液中，然后通过风淋、辊压等方法 去除膜表明多余胺溶液，再浸入到含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的有机非极性 溶液中与酰氯发生界面聚合反应，从而在表面形成致密的具有分离功能的聚酰胺超薄活性 层，成膜后，充分洗涤及适当的热固化处理可增加膜性能。 制备同时具有高通量与高截留率的复合反渗透膜是水处理膜的发展趋势也是发 展需求。为了达到此效果，人们通过不同途径进行了很多尝试。为了增加复合反渗透膜的 亲水性，人们尝试将具有亲水性的基团如磺酸基，羧基或者其他亲水聚合物引入到方向聚 酰胺中。中国专利CN102659575A和CN102658027A分别通过开发新的有机相和水相的反应 单体来实现复合反渗透膜的通量的提高，然而此方法在原料单体的易得程度，产率以及成 本方面都使其应用受到限制。在界面聚合步骤中引入不同的添加剂的方法也被尝试，中国 专利CN101569836中通过在水相中加入樟脑磺酸、水溶性添加剂、表面活性剂实现了复合 反渗透膜通量和截盐率的提升。另外还有通过对反渗透膜的后处理以增大通量与截盐率， 中国专利CN102302901A通过对反渗透膜浸润有机极性溶剂的盐溶液增大了反渗透膜的通 量，依此法制备的反渗透膜性能的持续性难以得到保证，而且也使膜的截留率有一定程度 的下降。虽然以上方法都不同程度提高了复合反渗透膜的一些性能，但其仍存在着问题，因 此制备同时具有高通量与高截流率的复合反渗透膜是很有必要的。 而之前有观点认为，若界面聚合步骤中含有对多孔支撑基膜有溶解能力的试剂或 是界面聚合之前对多孔支撑基膜用对其有溶解能力的溶液进行处理，会对基膜形成破坏或 者无法得到稳定的性能，美国专利US4619767与美国专利 US4277344中就要求形成致密功能层的步骤中溶液不可含有对基膜材料有溶解或 溶胀能力的试剂。 如上所述，尚未发现通过对复合反渗透膜形成致密功能层步骤之前，对基膜进行 处理而实现制得高通量高截留率复合反渗透膜的方法。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了。通 过复合反渗透膜致密功能层形成之前对多孔支撑基膜的处理，制得的复合反渗透膜具有高 通量的同时，又具有高截留率。 本专利技术的目的之一是提供一种复合反渗透膜。 所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨 基的化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜； 所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液。 本申请中溶剂优选但不限于N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基 丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、吡陡、甲基吡陡、二甲基吡陡、二氧 六环、乙腈、六亚甲基酰胺、吗啉中的一种或几种的水溶液。 所述水溶液体积浓度为0. 5%-20%。所述水溶液对多孔支撑基膜浸润时间为 10-300秒，优选为30-150秒，温度为15-45°C。 本专利技术的目的之二是提供一种复合反渗透膜的制备方法。 包括： 所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨 基的化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜； 所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液，优选但不限于N，N-二甲 基甲酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺（DMAc)、N，N-二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、 2- 甲基吡咯烷酮、四氢呋喃（THF)、吡陡、甲基吡陡、二甲基吡陡、二氧六环、乙腈、六亚甲基 酰胺、吗啉中的一种或几种的水溶液。 其中， 所述水溶液体积浓度为0. 5%_20%。所述水溶液对多孔支撑基膜浸润时间为 10-300秒，优选为30-150秒，温度为15-45°C。 本专利技术中用到的多孔支撑基膜可按照现有技术中通常的制备方法如相转化法制 备，而本专利技术中制备复合反渗透膜的过程优选按以下步骤进行： 1)将多孔支撑基膜经过溶液浸润后，除去多余的溶液，除去多余溶液的方法可优 选但不限于风淋法、辊压法等； 2)将上述步骤处理后的多孔支撑基膜与含有两个或两个以上氨基的化合物的水 相溶液接触； 3)将经过水相溶液浸润后的多孔支撑基膜表面多余的水相溶液除去，除去多余溶 液的方法可选为但不限于风淋法、辊压法等。； 4)经过步骤（3)处理后的多孔支撑基膜与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化 合物的有机相溶液接触； 5)干燥、热处理、水洗后制得所述复合反渗透膜； 6)根据不同的最终用途需要，可以在已生成的界面聚合分离层上再涂覆如聚乙烯 醇类的其它的高分子溶液并干燥，以便提高复合膜的耐污染性以及分离功能层的长期运行 耐久性。 所述的多孔支撑基膜优选为聚砜多孔支撑基膜、磺化聚砜多孔支撑基膜、聚醚砜 多孔支撑基膜、磺化聚醚砜多孔支撑基膜中的一种；多孔支撑基膜的截留分子量优选为 3- 5 万。 所述含有两个或两个以上氨基的化合物为芳香族多官能胺中的一种或几种。 所述芳香族多官能胺为间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、1，3, 5-三氨基苯、 1，2, 4-三氨基苯、3, 5-二氨基苯甲酸、2, 4-二氨基甲苯、2, 4-二氨基苯甲醚、阿米酚、苯二 甲基二胺中的至少一种。 所述含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物为芳香族多官能酰氯化合物中的 一种或几种； 所述芳香族多官能酰氯化合物为对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联 苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯中的至少一种。 所述的有机相溶液的有机溶剂为正己烷、环己烷、三氟三氯乙烷、正庚烷、正辛烷、 甲苯、乙苯、IS0PAR溶剂油中的一种或几种； 所述的水相溶液中含有两个或两个以上氨基的化合物的浓度为l_30g/L ; 所述的有机相溶液中含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的浓度为0. 5_5g/ L〇 所述水相溶液中还可以包括制备复合膜的常用基础助剂，如表面活性剂和酸吸收 剂； 所述表面活性剂可采用本领域制备复合膜时常用的表面活性剂，如十二烷基硫酸 钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基溴化铵、月桂酸磺酸钠中的至少一种； 所述酸吸收剂可采用本领域制备复合膜时常用的酸吸收剂，如三乙胺、碳酸钠、碳 酸氢钠、磷酸氢钠、磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。 表面活性剂和酸吸收剂的用量也是常规用量，本专利技术中可优选：表面活性剂的浓 度为0. l-5g/L ;所述酸吸收剂的浓度为l-10g/L。 本专利技术具体可以通过下述技术方案实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合反渗透膜，其特征在于：所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜；所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液。

【技术特征摘要】
1. 一种复合反渗透膜，其特征在于： 所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的 化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜； 所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液。2. 如权利要求1所述的复合反渗透膜，其特征在于： 所述溶液为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯 烷酮、2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六环、乙腈、六亚甲基 酰胺、吗啉中的一种或几种的水溶液。3. 如权利要求1所述的复合反渗透膜，其特征在于： 所述溶液体积浓度为〇. 5%-20%。4. 如权利要求1所述的复合反渗透膜，其特征在于： 所述溶液对多孔支撑基膜浸润时间为10-300秒，温度为15-45°C。5. 如权利要求4所述的复合反渗透膜，其特征在于： 所述溶液对多孔支撑基膜浸润时间为30-150秒。6. -种如权利要求1?5之一所述的复合反渗透膜的制备方法，其特征在于所述方法 包括： 所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的 化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜； 所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液。7. -种如权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述方法包括： 1) 将多孔支撑基膜经过溶液浸润后，除去多余的溶液； 2) 将上述步骤处理后的多孔支撑基膜与含有两个或两个以上氨基的化合物的水相溶 液接触； 3) 将经过水相溶液浸润后的多孔支撑基膜表面多余的水相溶液除去； 4) 经过步骤（3)处理后的多孔支撑基膜与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的 有机相溶液接触； 5) 干燥、热处理、水洗后制得所述复合反渗透膜。8. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于： 所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轶群，徐健，潘国元，张杨，郭敏，严昊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11