一种复合纳滤膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。该复合纳滤膜包括支撑层和聚芳酯层，其中，所述支撑层的原材料包括疏水性材料。本发明专利技术的复合纳滤膜具有优异的耐溶剂性，较高的渗透通量和较好的分离性能。的渗透通量和较好的分离性能。的渗透通量和较好的分离性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合纳滤膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及复合膜
，尤其涉及一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，膜分离技术已广泛地用于水处理、气体分离、医药工业、食品工业等许多方面。膜分离技术作为一门新兴的化工分离单元操作发展迅速。
[0003]目前商品化的耐溶剂纳滤膜绝大多数集中在聚酰胺复合纳滤膜，国际上目前最常见的耐溶剂纳滤膜有Koch系列、Starmem系列等。耐溶剂复合膜大多是复合膜，由基膜层、支撑层和皮层组合而成，而复合膜通常由于皮层和基膜层太厚，同时在利用界面聚合反应制备皮层的过程中，一部分皮层材料会渗入支撑层中，堵塞支撑层，影响通量，同时目前的膜的支撑层通常选用聚酰胺等材料，在分离四氢呋喃、二甲亚砜等极性溶剂时，支撑层出现溶解等情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有的复合纳滤膜存在的耐溶剂性差、渗透通量低和分离性能有待改进的问题，提供一种复合纳滤膜及其制备方法和应用，本专利技术的复合纳滤膜具有优异的耐溶剂性，较高的渗透通量和较好的分离性能。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合纳滤膜，包括支撑层和聚芳酯层，其中，所述支撑层的原材料包括疏水性材料。
[0006]根据本专利技术所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述疏水性材料为氯化橡胶。
[0007]根据本专利技术所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述聚芳酯层通过乙基麦芽酚和均苯三甲酰氯在所述支撑层表面发生界面聚合反应形成。
[0008]根据本专利技术所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述复合纳滤膜还包括基膜层。优选地，所述基膜层为无纺布和/或PET。进一步优选地，所述支撑层位于基膜层和聚芳酯层之间。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S100，将疏水性材料与有机溶剂混合并脱泡，得到铸膜液；
[0011]S200，将所述铸膜液进行固化，得到支撑层；
[0012]S300，在所述支撑层表面形成聚芳酯层。
[0013]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在S300中，在所述支撑层表面形成聚芳酯层的方法，包括：将所述支撑层与含有乙基麦芽酚的溶液进行第一接触，然后再与含有均苯三甲酰氯的溶液进行第二接触，乙基麦芽酚分子与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应，在支撑层的表面产生聚芳酯层。
[0014]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有乙基麦芽酚的溶液中，乙基麦芽酚的含量为0.5重量％-2重量％。例如0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％，以及它们之间的任意值。
[0015]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有乙基麦芽酚的溶液中，还含有相转移催化剂。优选地，所述相转移催化剂为4-二甲氨基吡啶。
[0016]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有乙基麦芽酚的溶液中，相转移催化剂的含量为0.3重量％-0.8重量％。例如0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％，以及它们之间的任意值。
[0017]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述第一接触的时间为2分钟-30分钟。例如2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟，以及它们之间的任意值。通过将所述支撑层与含有乙基麦芽酚的溶液进行第一接触，在所述支撑层的表面形成水相。在本专利技术中，所述第一接触可以为浸渍法，即浸入。
[0018]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有均苯三甲酰氯的溶液中，溶质为均苯三甲酰氯，溶剂为正己烷。
[0019]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有均苯三甲酰氯的溶液中，均苯三甲酰氯的含量为0.15重量％-3重量％。例如0.15重量％、0.2重量％、0.25重量％、0.3重量％，以及它们之间的任意值。
[0020]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述第二接触的时间为1分钟-30分钟。例如1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟，以及它们之间的任意值。通过与含有均苯三甲酰氯的溶液进行第二接触，乙基麦芽酚分子与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应，在支撑层的表面产生聚芳酯层。在本专利技术中，所述第二接触可以为浸渍法，即浸入。界面聚合反应可以为15℃-35℃的恒温箱中进行，优选在25℃的恒温箱中进行。
[0021]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在S100中，所述疏水性材料为氯化橡胶。
[0022]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述有机溶剂选自二甲苯、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0023]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述疏水性材料与有机溶剂的投料量满足，以疏水性材料和有机溶剂的总重量为基准，疏水性材料的含量为10重量％-25重量％。也即，在疏水性材料和有机溶剂的混合物中，疏水性材料的含量为10重量％-25重量％。例如10重量％、15重量％、20重量％、25重量％，以及它们之间的任意值。
[0024]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述混合的条件包括：温度为60℃-95℃。例如60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃，以及它们之间的任意值。
[0025]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述混合的条件包括：时间为4小时-10小时。例如4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时，以及它们之间的任意值。
[0026]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述脱泡的条件包括：时间为3小时-24小时。例如3小时、5小时、10小时、15小时、20小时、24小时，以及它们之间的任意值。
[0027]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述脱泡的条件包括：温度为15℃-35℃。例如15℃、20℃、25℃、30℃、35℃，以及它们之间的任意值。
[0028]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在S200中，所述固化的方法为凝胶浴处理。优选地，所述凝胶浴的条件包括：温度为20℃-30℃，时间为1小时-10小时，溶剂为去离子水。
[0029]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，在将所述铸膜液进行固化之前，该方法还包括：将所述铸膜液涂布至基底表面或基膜层表面。
[0030]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述基膜层为无纺布和/或PET。
[0031]根据本专利技术所述的制备方法的一些实施方式，所述基底可以为本领域常规的制备复合纳滤膜的基底，例如玻璃板等。
[0032]根据本专利技术的一种具体的实施方式，复合纳滤膜的制备方法，包括：
[0033](1)将疏水性材料与有机溶剂混合，其中，以疏水性材料与有机溶剂的总重量为基准，疏水性材料的含量为10重量％-25重量％，然后在60℃-95℃水浴锅中搅拌4小时-10小时，静置冷却至15℃-3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合纳滤膜，包括支撑层和聚芳酯层，其中，所述支撑层的原材料包括疏水性材料。2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述疏水性材料为氯化橡胶。3.根据权利要求1或2所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述聚芳酯层通过乙基麦芽酚和均苯三甲酰氯在所述支撑层表面发生界面聚合反应形成。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜还包括基膜层；优选地，所述基膜层为无纺布和/或PET；优选地，所述支撑层位于基膜层和聚芳酯层之间。5.一种复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：S100，将疏水性材料与有机溶剂混合并脱泡，得到铸膜液；S200，将所述铸膜液进行固化，得到支撑层；S300，在所述支撑层表面形成聚芳酯层。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在S300中，在所述支撑层表面形成聚芳酯层的方法，包括：将所述支撑层与含有乙基麦芽酚的溶液进行第一接触，然后再与含有均苯三甲酰氯的溶液进行第二接触，乙基麦芽酚分子与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应，在支撑层的表面产生聚芳酯层；优选地，在所述含有乙基麦芽酚的溶液中，乙基麦芽酚的含量为0.5重量％-2重量％；优选地，在所述含有乙基麦芽酚的溶液中，还含有相转移催化剂；优选地，所述相转移催化剂为4-二甲氨基吡啶；优选地，在所述含有乙基麦芽酚的溶液中，相转移催化剂的含量为0.3重量％-0.8重量％；优选地，所述第一接触的时间为2分钟-30分钟；优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：周阿洋，郑建东，吴思燕，夏美慧，丁欣如，王芳婷，李欣怡，呼广乐，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：