[發(fā)明專(zhuān)利]改性的聚酰胺膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880004047.8
• 申請(qǐng)日: 2008-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101605592A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Q·詹森·牛;威廉姆·E·米科斯;張春明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/56
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/56;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王 旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及聚酰胺膜，包括通過(guò)應(yīng)用改性劑將這些膜改性的方法，所述改性劑包括但不限于某些噁唑啉和/或噻唑啉基化合物，及其衍生物和聚合物。

背景技術(shù)

聚酰胺膜已經(jīng)被用于進(jìn)行流體分離有幾十年。這種膜的典型實(shí)例是FilmTec公司的FT-30^TM膜，該膜包括具有薄膜聚酰胺層的微孔性聚砜薄層。如Cadotte等的美國(guó)專(zhuān)利：4,277,344和5,658,460；Mickols的美國(guó)專(zhuān)利6,878,278；Hirose的美國(guó)專(zhuān)利6,024,873和Chau的美國(guó)專(zhuān)利4,950,404中所述，聚酰胺層通過(guò)多官能胺單體和多官能酰鹵單體之間的界面縮聚反應(yīng)獲得。在Jons等的美國(guó)專(zhuān)利5,876,602；Mickols的美國(guó)專(zhuān)利5,755,964和美國(guó)專(zhuān)利6,280,853；Cadotte等的美國(guó)專(zhuān)利4,888,116；美國(guó)專(zhuān)利4,765,897；美國(guó)專(zhuān)利4,964,998；Niu的美國(guó)專(zhuān)利2007/0251883；Ikeda等的美國(guó)專(zhuān)利5,178,766以及Koo等的美國(guó)專(zhuān)利6,913,694和美國(guó)專(zhuān)利2007/0175821中，描述了改性這種聚酰胺膜的方法。每一個(gè)上述文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引用完全結(jié)合到此。Mickols等的WO?2007/133362描述了改性聚酰胺膜的其它方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明包括改性的聚酰胺膜和用于制備并使用該改性的聚酰胺膜的方法。本發(fā)明包括：許多包括方法的實(shí)施方案，所述方法包括使聚酰胺膜與某些改性劑接觸，改性劑包括但不限于某些噁唑啉和/或噻唑啉基化合物及其衍生物和聚合物。優(yōu)選的實(shí)施方案表現(xiàn)出被改善的性能，包括某些物種例如氯化鈉和/或硼酸的排除率增加，結(jié)垢減少，抗菌性增加和/或儲(chǔ)存穩(wěn)定性增加。公開(kāi)了許多其它實(shí)施方案、目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明不具體限于聚酰胺膜的特定類(lèi)型、結(jié)構(gòu)或形狀或應(yīng)用。即，本發(fā)明適用于在各種應(yīng)用中使用的平坦薄層、管狀和空心纖維聚酰胺膜，所述應(yīng)用包括反滲透(RO)、納米過(guò)濾(NF)、超濾(UF)以及微濾(MF)流體分離。然而，本發(fā)明特別有利于將復(fù)合聚酰胺膜例如前面在背景部分中所述的那些改性。這些類(lèi)型的復(fù)合膜通常以包含微孔性載體和“薄膜”聚酰胺層的平坦薄層形式提供。這種復(fù)合聚酰胺膜最通常用于RO和NF分離用的螺旋盤(pán)繞組件。

本公開(kāi)的聚酰胺膜可以在多孔載體的至少一個(gè)表面上通過(guò)將多官能胺單體與多官能酰鹵進(jìn)行界面聚合而制備，其中多官能胺單體與多官能酰鹵這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)各自的意圖是指組合使用單種或多種胺或者組合使用酰鹵。如在此使用的，″聚酰胺″是其中酰胺鍵(-C(O)NH-)沿著分子鏈存在的聚合物。多官能胺單體和多官能酰鹵可以通過(guò)涂覆步驟從溶液配送至多孔載體上，其中可以從水溶液涂覆多官能胺單體，并且可以從有機(jī)基溶液涂覆多官能酰鹵。盡管涂覆步驟可以是″不按順序的″(即，不遵循特定的順序)，但是多官能胺單體優(yōu)選被首先涂覆在多孔載體，隨后是多官能酰鹵。涂覆可以通過(guò)噴涂、膜涂、輥涂或通過(guò)使用浸漬槽及其它涂覆技術(shù)實(shí)現(xiàn)。可以從載體通過(guò)空氣和/或水刀、干燥器或烘箱等移除過(guò)量溶液。

多官能胺單體可以具有伯或仲氨基，并且可以是芳族的(例如，間苯二胺、對(duì)苯二胺、1，3，5-三氨基苯、1，3，4-三氨基苯、3，5-二氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯、2，4-二氨基茴香醚和二甲苯二胺)或脂族的(例如，乙二胺、丙二胺和三(2-二氨基乙基)胺)。優(yōu)選的多官能胺單體的實(shí)例包括具有2個(gè)或3個(gè)氨基的仲胺，例如，間苯二胺，以及具有2個(gè)氨基的脂族仲胺，例如哌嗪。多官能胺單體可以以水溶液形式被涂覆在多孔載體上。水溶液可以含有約0.1至約20重量％，更優(yōu)選約0.5至約6重量％的多官能胺單體。一旦涂覆在多孔載體上，可以任選地移除過(guò)量的水溶液。