【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，特别涉及在芳香聚酰胺复合膜表面接枝不饱和两性离子的方法，应用于苦咸水或海水脱盐工艺，属于功能高分子材料领域。
技术介绍
1、以间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体，在支撑膜表面通过界面聚合而制成的反渗透、纳滤和微滤膜是目前常用的芳香聚酰胺复合膜商品化品种，其具有良好的分离性能、较高的机械强度以及较宽的温度和ph耐受范围，广泛应用于海水淡化、苦咸水脱盐、工业污水处理、纯净水生产等行业领域。但是在海水淡化中的棘手问题是海洋生物对膜的生物污染和活性氯对膜芳香聚酰胺层的化学降解。所述膜海洋生物污染指的是海水微生物在复合膜表面的粘附、生长、繁殖而形成异常顽固的生物层，难以人工清理，严重影响复合膜的工作效率；为了解决海水淡化或污水处理过程中微生物对芳香聚酰胺复合膜的生物污染，必须对海水等进行通氯预处理灭活。然而，由于海水中残存微量氯和氯氧化物对芳香聚酰胺活性层的化学破坏，又大大缩短了芳香聚酰胺复合膜的使用性能和寿命。因此，如何既能有效地控制和减轻芳香聚酰胺复合膜污染，又可保证芳香聚酰胺复合膜的化学稳定性，一直是芳香聚酰胺复合膜
的重要研究课题。
2、多年以来，研究者已经开发了多种制膜策略和改性手段。其中发现在芳香聚酰胺层上接枝引入两性离子如磺酸基甜菜碱等，对于提高膜综合性能是有显效的。一方面两性离子具有优良的亲水性，改善膜渗透性，有利于水分子透膜传输；另一方面厚层适当的两性离子在膜表面结合大量水分子而形成水化层，具有韧性和高弹性的水化层能阻止微生物或无机盐在膜表面上的黏附或沉积，显著提
3、虽然芳香聚酰胺复合膜表面改性需要增加额外的制膜步骤,操作工序延长，但是膜表面接枝方法几乎对其原有芳香聚酰胺活性分离层的结构不会造成影响，膜的截留性能基本保持不变。但是如果膜表面接枝选材不当，会造成膜网孔淤塞，膜的传质阻力往往会有所增加，导致膜水通量降低。
4、针对现有芳香聚酰胺复合膜表面修饰技术或接枝改性方法的缺陷，本专利技术提供一种改性聚酰胺复合膜表面的方法，即在芳香聚酰胺复合膜表面单分子层接枝不饱和两性离子如磺基甜菜碱的方法，其具体化学原理是采用有机多胺对表面含有酰氯基团的新生芳香聚酰胺复合膜进行酰胺化反应，在芳香聚酰胺复合膜表面引入氨基；而后膜表面上的氨基与n-缩水甘油基不饱和胺的开环反应，制得表面接枝含有不饱和胺的芳香聚酰胺复合膜；再后在水相介质中，3-氯-2-羟基丙磺酸钠和表面接枝含有不饱和胺的芳香聚酰胺复合膜的季铵盐化反应，以单分子层方式、高密度的效果在芳香聚酰胺复合膜表面接枝不饱和两性离子，为同步提高芳香聚酰胺复合膜的表面亲水性、杀菌防污性能和耐氯性能奠定物质基础。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种改性芳香聚酰胺复合膜表面的方法，即在芳香聚酰胺复合膜表面上单分子层接枝不饱和两性离子的方法，其是采用如下步骤实现的：
2、将有机多胺溶液喷涂、刷涂或滚涂在表面含有酰氯基团的新生芳香聚酰胺复合膜表面上，其后置入20~90℃反应器中，控制时间1~180分钟，完成膜表面上的酰氯基团与有机多胺之间的酰胺化反应，后取出经洗涤、干燥，制得氨化芳香聚酰胺复合膜。
3、其中所述有机多胺溶液指的是称取有机多胺溶解在溶剂中，配制成质量百分浓度为0.2~5%的有机多胺溶液；所述有机多胺溶液的用量是新生芳香聚酰胺复合膜质量的0.1~10%。
4、其中所述溶剂指的是水、甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、环己烷或甲苯中的一种或两种以上。
5、所述有机多胺指的是联氨、乙二胺、1,3-丙二胺、季戊四胺、甲基环戊二胺、1,2-环己二胺、1,4-环己二胺、1,3-环己二胺、对苯二甲胺、间苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、2,4,6-三氨基甲苯、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基联苯或哌嗪中的一种。
6、所述表面含有酰氯基团的新生芳香聚酰胺复合膜指的是以间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体，通过在微孔聚砜支撑膜或微孔聚醚砜支撑膜表面上界面聚合制得的。
7、将质量百分浓度为2~10%的 n-缩水甘油基不饱和胺溶液喷涂、刷涂或滚涂在步骤一制得的所述氨化芳香聚酰胺复合膜表面上，其后置入20~90℃反应器中，控制时间5~500分钟，完成膜表面上的氨基与所述n-缩水甘油基不饱和胺的开环反应，后取出膜，经洗涤、干燥，制得表面接枝不饱和叔胺的芳香聚酰胺复合膜。
8、其中所述 n-缩水甘油基不饱和胺溶液指的是 n-缩水甘油基不饱和胺水溶液、n-缩水甘油基不饱和胺甲醇溶液、乙醇溶液、异丙醇溶液、异丁醇溶液或叔丁醇溶液中的一种；所述所述 n-缩水甘油基不饱和胺溶液的用量是所述氨化芳香聚酰胺复合膜质量的0.2~20%。
9、所述 n-缩水甘油基不饱和胺具有通式(ⅰ)所示结构：
10、
11、其中通式(ⅰ)中的r1指的是c1~c18烃基。
12、第三步、芳香聚酰胺复合膜表面接枝不饱和两性离子
13、将3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液喷涂、刷涂或滚涂在步骤二制得的表面接枝不饱和叔胺的芳香聚酰胺复合膜表面上，或将步骤二制得的表面接枝不饱和胺的芳香聚酰胺复合膜置入3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液中，控温30~90℃，控制时间6~24小时，完成所述不饱和叔胺与3-氯-2-羟基丙磺酸钠之间的季铵盐化反应，后取出膜，经洗涤、干燥，制得表面接枝不饱和两性离子的芳香聚酰胺复合膜。
14、其中所述3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液指的是质量百分浓度为2~10%的3-氯-2-羟基丙磺酸钠水溶液、3-氯-2-羟基丙磺酸钠甲醇溶液、3-氯-2-羟基丙磺酸钠乙醇溶液、或水/乙醇体积比为3:1~1:3的3-氯-2-羟基丙磺酸钠乙醇水溶液中的一种。
15、所述3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液的用量是所述表面接枝不饱和叔胺的芳香聚酰胺复合膜质量的0.2~200%。
16、图1所示的反应式-1示意表达了芳香聚酰胺复合膜表面接枝不饱和两性离子的过程和方法。
17、其中反应式-1中的r指的是c1~c18亚烃基，n指的是1~3之间的自然数，r1指的是c1~c18烃基。
18、本专利技术所述有机多胺的选用依据是其分子大小、分子内n-h数量、以及氨基活性等三个要素。专业人员熟知，以间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体，通过在微孔聚砜支撑膜或微孔聚醚砜支撑膜表面界面聚合制得新生芳香聚酰胺复合膜，其表面上的酰氯基团是呈现点阵式分布，其中芳香聚酰胺链上相邻两酰氯基团之间的最小间距约在15å，芳香聚酰胺链间两酰氯基团之间的最小间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1. 一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于采用如下步骤实现的：
2.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述有机多胺溶液指的是称取有机多胺溶解在溶剂中，配制成质量百分浓度为0.2~5%的有机多胺溶液；
3.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述表面含有酰氯基团的新生芳香聚酰胺复合膜指的是以间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体，通过在微孔聚砜支撑膜或微孔聚醚砜支撑膜表面上界面聚合制得的。
4.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述N-缩水甘油基不饱和胺具有通式(Ⅰ)所示结构：
5.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述N-缩水甘油基不饱和胺溶液指的是N-缩水甘油基不饱和胺水溶液、N-缩水甘油基不饱和胺甲醇溶液、乙醇溶液、异丙醇溶液、异丁醇溶液或叔丁醇溶液中的一种。
6.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述3-氯-2-羟基丙磺酸钠溶液指的是质量百分浓度为2~10%的3-氯-2-羟基丙磺酸钠水溶液、3
...【技术特征摘要】
1. 一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于采用如下步骤实现的：
2.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述有机多胺溶液指的是称取有机多胺溶解在溶剂中，配制成质量百分浓度为0.2~5%的有机多胺溶液；
3.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述表面含有酰氯基团的新生芳香聚酰胺复合膜指的是以间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体，通过在微孔聚砜支撑膜或微孔聚醚砜支撑膜表面上界面聚合制得的。
4.依照权利要求1所述一种改性芳香聚酰胺复合膜的方法，其特征在于所述n-缩水甘油基不饱和胺具有通...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁亚磊，李学字，方谦慎，冯书华，周泽利，袁成龙，乔雨生，
申请(专利权)人：江苏中连碧水环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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