[發明專利]一種優化聚酰胺復合膜性能的方法

無效

• 申請號: 201010115210.7
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN102188915A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 武少禹
• 申請（專利權）人: 武少禹
• 主分類號: B01D71/56
• 分類號: B01D71/56;B01D69/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于一種優化聚酰胺復合膜性能的方法。將多孔支撐底膜浸入到胺溶液并淋干表面多余溶液后，先與一種酰氯溶液接觸反應，再與第二種多元酰氯溶液繼續進行聚合反應成膜。

背景技術

納濾和反滲透膜因對有機小分子和無機鹽離子的卓越的分離性能，以及安全，環境友好，易操作等優點而成為水處理的關鍵技術之一。其應用包括海水及苦咸淡化，硬水軟化，中水回收，工業廢水處理，超純水制備等廣泛領域。其中復合膜因其可將膜的截留率，水通量，穩定性等性能優化而成為當前發展最快、應用最多的膜品種，目前市場上超過90％的納濾和反滲透膜是復合膜。復合膜是指在多孔的支撐底膜上復合一層很薄的、致密的、有特種分離功能的不同材料。與一體化膜比較，復合膜的表面致密層厚度很薄，從而使膜同時具有高的溶質分離率和水的透過速率，及可優化的物理化學結構，可滿足各種不同的選擇性分離需求。當前廣泛用于水處理行業中的復合膜主要采取界面聚合的方式，將聚酰胺薄膜復合到微孔支撐底膜表面。通常的工藝過程，在開創性的美國專利4277344有詳細介紹。首先將聚砜涂敷到聚酯無紡布上而形成的微孔底膜，浸入二胺或多胺水溶液中，然后通過風淋，輥壓等方法去除膜表面多余胺及水，再浸入到多元酰氯的有機非極性溶液中與酰氯發生界面聚合反應，從而在表面形成致密的具有分離功能的超薄膜，成膜后，適當的熱固化處理可增加膜的截留能力及穩定性。

發明內容

本發明的目的是提供一種優化聚酰胺復合膜性能的方法。

將支撐底膜用胺溶液浸潤一定時間后，用淋干或輥壓方法去除表面多余的胺溶液，然后首先用一種酰氯溶液快速處理該支撐底膜表面，處理方式包括溶液浸泡，表面澆鑄，或通過霧化裝置或噴灑裝置使酰氯與底膜接觸。然后將該底膜繼續浸入到另一種多元酰氯溶液中聚合反應一定時間。該工藝的特點是：通過調節第一種和第二種酰氯的濃度，化學結構，組成，及反應時間，可使形成的聚酰胺功能層具有一定厚度梯度和的物理化學結構梯度，從而使膜的截留能力，水通量和化學穩定性能得到優化。所形成復合膜經必要的后處理及充分洗滌后用以下條件測試其性能：25℃?1500ppm?NaCl的水溶液，1.5MPa測試壓力。

具體實施方式

本發明提供的實施例如下：

對比例：將平均孔徑約200A的聚砜底膜浸入到2.0％的間苯二胺水溶液中2分鐘，用橡皮輥輥壓底膜表面至半干后浸入到0.2％的均苯三甲酰氯的正己烷溶液中50秒。取出后放入90℃的烘箱處理10分鐘，依次用5％檸檬酸水溶液，2％NaHCO₃堿溶液及純凈水洗滌10分鐘。取出后放入純凈水中待測。此對比例所得的復合膜在25℃，1500ppm?NaCl水溶液，1.5MPa壓力測試條件下，對NaCl的截留率98.8％，水通量為0.78M³/M².d。

實施例1-9，其它工藝條件與對比例相同，在輥壓工藝去除表面多余胺溶液后，先與第一種不同濃度及類型的酰氯溶液反應5秒，然后用0.2％的均苯三甲酰氯的正己烷溶液繼續反應50秒。測試條件與對比例相同，所得結果列在表1。

表1

??實施例??第一種酰氯濃度/類型??截留(％)??水通量??(M³/M².D)??對比例??無??98.8??0.78??實施例1??0.05％間苯二甲聚酰氯/正己烷??99.3??0.90??實施例2??0.02％間苯二甲聚酰氯/正己烷??98.8??0.99??實施例3??0.02％均苯三甲酰氯/正己烷??99.3??0.96??實施例4??0.05％對苯二甲聚酰氯/正己烷??99.5??0.88??實施例5??0.05％間苯二甲聚酰氯/0.02％均苯三甲酰氯??/正己烷??99.8??0.97??實施例6??0.01％間苯二甲聚酰氯/正己烷??99.4??1.33??實施例7??0.05％間苯二甲聚酰氯/0.02％對苯三甲酰氯??/正己烷??98.8??1.01??實施例8??0.02％均苯三甲酰氯/正癸烷??98.5??0.94??實施例9??0.05％苯甲酰氯/氯仿??99.2??0.92