[發明專利]高通量復合反滲透膜及其制備方法

無效

• 申請號: 200910048388.1
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101569836A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 韓生;石勇;高峰;吳錫慧
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/56
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種高通量復合反滲透膜及其制備方法，更具體的說是涉及一種用于苦成水脫鹽、純水制備、污水處理的高通量復合聚酰胺反滲透膜及其制備方法。

背景技術

復合反滲透膜廣泛應用于日常生活和工業生產領域，如苦成水或海水脫鹽，純水制備以及水體污染的治理等。目前大部分的商業化反滲透膜都采用界面反應制備而成的聚酰胺復合膜，如芳香聚酰胺復合膜、脂肪聚酰胺復合膜，它們都具有一定的脫鹽率和不錯的水通量。為了進一步提高反滲透膜的效率，一些公司和研究機構嘗試了許多方法提升反滲透膜的產水量，但是提高的幅度有限，有的雖然水通量得以提高，但是以損失脫鹽率為代價。因此，探索出一種新的復合反滲透膜的制備方法，使復合反滲透膜保證反滲透膜優異脫鹽率的前提下進一步提高膜的產水能力，具有重要的現實意義和經濟效益。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，是在增加聚酰胺反滲透膜有效膜面積的同時，提高反滲透膜的兩相反應單體的交聯程度，避免傳統改進方法形成的松散結構導致的膜通量增加而脫鹽率惡化的結果，最終制備出具有高通量、高脫鹽率的反滲透膜。

本發明技術方案：一種高通量復合反滲透膜，在多孔支撐層上復合有一層聚酰胺膜，在2000ppmNaCl、25℃、PH值6.5-7.5、壓力225psi條件下，脫鹽率超過99％，水通量為1.6m³/m²*D。

上述高通量復合反滲透膜的制備方法，包括下列步驟，以下均以質量百分數表示：

a.配制溶液A，將2％的多官能胺、2％的三乙胺、3％～5％樟腦磺酸、1～30％的水溶性添加劑以及0.05％～2％的表面活性劑溶解在水中，攪拌均勻得到A溶液，其中所述的多官能胺選自間苯二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、哌嗪、1，3-丙二胺或1，3-環己二胺其中之一，所述水溶性添加劑選自二甲亞砜、異丙醇、乙醇、乙二醇、叔丁醇、丙三醇、1，3-丙二醇、2-乙氧基乙醇、1，3-己二醇、甲基苯基亞砜其中之一，所述表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉；

b.配制溶液B，將0.1％的均苯三甲酰氯溶解在含有8-12碳原子的烷烴混合溶液ISOPAR?G中，攪拌均勻得到B溶液；

c.將涂有聚砜的無紡布底膜浸入水相A溶液保持40秒，用橡膠輥除去殘留在聚砜表面的水相溶液，再將該底膜浸入有機相B溶液中并保持1分鐘，清除表面的殘余B溶液，接著將其放入100度烘箱并保持5分鐘，得到的聚酰胺膜浸入0.2％Na₂CO₃溶液并保持30分鐘，之后再浸入5％的甘油溶液5分鐘，最后將處理后的聚酰胺膜放入120度的烘箱烘干5分鐘，得到所述高通量復合反滲透膜。

本發明的有效效果：由于制備復合反滲透膜時發生界面反應的水相和有機相互不混溶，通過向參加界面反應的水相溶液加入水溶性添加劑，降低水相和有機相的溶解度差異，增強兩相的混溶能力，降低界面強度，增強多官能胺單體向有機相的擴散遷移能力，使其更加快速并深入的與多官能酰氯發生反應，從而增加界面聚合的反應區域和復合膜的表面粗糙度。由此制備的復合反滲透膜具有更多的有效膜面積，提高了膜的水通量，同時由于反應程度更深入，反應單體交聯度提高，保證了反滲透膜的高脫鹽率。經表征本發明的高通量復合反滲透膜，在2000ppmNaCl、25℃、PH值6.5-7.5、壓力225psi條件下，脫鹽率超過99％，水通量為1.6m³/m²*D。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進一步詳細描述，一種高通量復合反滲透膜，在多孔支撐層上復合有一層聚酰胺膜，在2000ppmNaCl、25℃、PH值6.5-7.5、壓力225psi條件下，脫鹽率超過99％，水通量為1.6m³/m²*D。

上述高通量復合反滲透膜的制備方法，包括下列步驟，以下均以質量百分數表示：

a.配制溶液A，將2％的多官能胺、2％的三乙胺、3％～5％樟腦磺酸、1～30％的水溶性添加劑以及0.05％～2％的表面活性劑溶解在水中，攪拌均勻得到A溶液，其中所述的多官能胺選自間苯二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、哌嗪、1，3-丙二胺或1，3-環己二胺其中之一，所述水溶性添加劑選自二甲亞砜、異丙醇、乙醇、乙二醇、叔丁醇、丙三醇、1，3-丙二醇、2-乙氧基乙醇、1，3-己二醇、甲基苯基亞砜其中之一，所述表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉；