【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理的，具体涉及一种高通量和增强耐清洗的复合反渗透膜及其制备方法。
技术介绍
1、通常复合反渗透膜是将聚酯无纺布、聚砜、聚酰胺等不同材料复合在一起最终形成的单个膜，其中聚酰胺层起到分离的作用，如cadotte等的专利：us4277344a和us5658460a中所述，聚酰胺层通过多官能胺单体和多官能酰卤单体之间的界面缩聚反应获得。
2、复合反渗透膜用于市政用水、地表水、废水回用、海水淡化等诸多场景。这种膜可以通过在多孔支撑膜上水相中的单体与有机相中的单体通过界面聚合反应来生成。复合反渗透膜用于需要通量和耐频繁酸碱清洗的特殊场景，例如在污染物超高废水的回用过程中。为了降低能耗，目前已经将多种材料和化学助剂添加至复合反渗透膜中，以增加通量而不降低截留性能。这样的膜在使用过程中由于通量提升进水压力会降低，电力成本会降低，但复合膜表面也会受到污染造成污染物的沉积，导致水通量降低，通过清洗能够恢复，但是频繁的清洗导致膜的截留性能会下降，甚至缩短使用寿命。
3、cn101791522公开了一种含碳纳米官的杂化反渗透复合膜的制备方法，在合成的单体溶液中加入碳纳米管。cn102553458a公开了一种大通量抗污染的复合反渗透膜及其制备方法，是通过含环氧基团单体和多元醇单体的交联，经过高温处理，在聚酰胺功能层表面形成涂层。以上专利文献的复合反渗透膜都旨在提高通量和降低污染性的效果，但对频繁清洗后脱盐率的维持缺乏针对性的结构调控。需要用于进一步改善通量同时，对频繁酸碱清洗后截留性能保持或改善的技术，以及经提升
技术实现思路
1、为了解决上述存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供了一种具有高通量和耐化学清洗的复合反渗透膜及其制备方法。
2、为了实现本专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、本专利技术在第一方面提供了一种复合反渗透膜的制备方法，包括：
4、(1)将多胺基化合物和添加剂加入水中，室温下搅拌溶解后配制成水相溶液；
5、将多酰氯化合物和光引发剂加入非极性溶剂中，室温下搅拌溶解后配制成有机相溶液；
6、(2)将多孔支撑层浸泡于步骤(1)制得的水相溶液中；
7、(3)将步骤(2)处理后的多孔支撑层与所述有机相溶液接触进行界面聚合，在多孔支撑层的表面上形成聚酰胺分离层，所述聚酰胺分离层经紫外光固化后得到复合反渗透膜；
8、其中，步骤(1)中添加剂选自丙烯酸酯纳米聚合物。
9、一些实施方式中，基于水相溶液的总重量，所述丙烯酸酯纳米聚合物的添加量为0.1～15wt％，优选为1～10wt％；
10、所述丙烯酸酯纳米聚合物的粒径为10～200nm，优选为30～150nm，玻璃化转变温度为10～80℃，优选为20～60℃。
11、一些实施方式中，所述丙烯酸酯纳米聚合物是由羧基单体和/或羟基单体与含不饱和双键单体反应制备得到的；
12、以原料的添加量之和为100wt％计，所述羧基单体和所述羟基单体的添加量总和为0.5～15wt％。
13、在一些具体的实施方式中，所述含不饱和双键单体选自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯或n-乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种；
14、羧基单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸中的一种或多种；
15、羟基单体选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
16、一些实施方式中，多胺基化合物选自对苯二胺、间苯二胺、乙二胺、丙二胺或哌嗪中的一种或多种；
17、所述多酰氯化合物选自均苯三甲酰氯、偏苯三酸酰氯或对苯二甲酰氯中的一种或多种；
18、所述非极性溶剂选自乙基环己烷、辛烷、壬烷、癸烷、isopar-e、isopar-l和isopar-g中至少一种。
19、在本专利技术的具体实施方式中，所述水相溶液还添加表面活性剂和干燥剂；
20、优选地，基于所述水相溶液的总重量，所述表面活性剂和干燥剂的添加量为0.1～10wt％；
21、更优选地，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。
22、一些实施方式中，基于所述有机相溶液的总重量，所述多酰氯化合物的添加量为0.05～1wt％，所述光引发剂的添加量为0.05～5wt％；
23、优选地，所述光引发剂选自二苯酮衍生物、烷基芳酮衍生物、苯偶酰衍生物或硫杂蒽酮衍生物。
24、在本专利技术制备方法的步骤(2)中，所述多孔支撑层浸泡在水相溶液中10～60s，然后除去膜表面的多余溶液。具体地，所述多孔支撑层选自聚砜多孔支撑层。优选地，所述多孔支撑层的厚度为20～100μm。
25、一些实施方式中，步骤(3)的紫外光固化处理中，紫外光照射的时间为1s～20min。
26、本专利技术在第二方面提供了一种利用上述方法制备得到的复合反渗透膜，在25±0.5℃、ph＝7.5±0.2和1.55±0.02mpa的压力下，将所述复合膜暴露于2000ppm nacl的去离子水中时，表现出至少35gfd的水通量和至少99.3％的nacl脱除率。
27、本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：
28、本专利技术提供的复合反渗透膜在制备过程中通过多胺基化合物与多酰氯化合物进行界面聚合，在多孔支撑膜上形成分离功能层，反应过程或之后通过紫外光进行照射，从而形成具有增加通量、耐频繁酸碱清洗、高度化学耐久性的复合反渗透膜，尤其适用于高污染废水需要频繁清洗的如钢铁、印染、化工中水回用场景。
29、本专利技术的方法通过在水相中添加丙烯酸酯纳米聚合物，在界面反应成膜过程中通过纳米颗粒的空间占位效应增加了水的透过通道，同时聚合物纳米颗粒引入羧基和羟基等亲水性的基团，进一步增加了水的透过速率。初始界面反应结束后再通过紫外固化方法使纳米聚合物之间进一步交联，形成高分子互穿网络结构，可以经受频繁的酸碱化学清洗，提升了复合膜的耐久性。
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1.一种复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，基于水相溶液的总重量，所述丙烯酸酯纳米聚合物的添加量为0.1～15wt％，优选为1～10wt％；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯纳米聚合物是由羧基单体和/或羟基单体与含不饱和双键单体反应制得；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含不饱和双键单体选自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯或N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种；
5.根据权利要求1～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述多胺基化合物选自对苯二胺、间苯二胺、乙二胺、丙二胺或哌嗪中的一种或多种；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水相溶液还添加表面活性剂和干燥剂；
7.根据权利要求1～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，基于所述有机相溶液的总重量，所述多酰氯化合物的添加量为0.05～1wt％，所述光引发剂的添加量为0.05～5wt％；p>
8.根据权利要求1～7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多孔支撑层浸泡在水相溶液中10秒～60秒，然后除去膜表面上的多余溶液；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)的紫外光固化处理中，紫外光照射的时间为1s～20min。
10.一种采用权利要求1～9任一项所述的制备方法制得的复合反渗透膜，其特征在于，在25±0.5℃、pH＝7.5±0.2和1.55±0.02MPa的压力下，将所述复合反渗透膜暴露于2000ppm NaCl的去离子水中时，表现出至少35gfd的水通量和至少99.3％的NaCl脱除率。
...【技术特征摘要】
1.一种复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，基于水相溶液的总重量，所述丙烯酸酯纳米聚合物的添加量为0.1～15wt％，优选为1～10wt％；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯纳米聚合物是由羧基单体和/或羟基单体与含不饱和双键单体反应制得；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含不饱和双键单体选自苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯或n-乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种；
5.根据权利要求1～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述多胺基化合物选自对苯二胺、间苯二胺、乙二胺、丙二胺或哌嗪中的一种或多种；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水相溶液还添加表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，王兵，赵伟国，陈相安，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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