[發明專利]一種荷正電復合納濾膜的制備方法

無效

• 申請號: 201110387478.0
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102489186A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 潘巧明;王偉;戚晶云;鄭宏林
• 申請（專利權）人: 杭州水處理技術研究開發中心有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D67/00;B01D69/10
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及一種高分子膜的制備方法，具體是指一種高分子荷正電納濾膜的制備方法。

技術背景

納濾膜(NF)最早出現在20世紀70年代的末，是近幾年來國際上發展較快的膜品種之一，其分離性能介于反滲透(RO)和超濾(UF)之間。復合納濾膜開始于J.E.Cadotte對NS-300膜的研究，通過界面聚合的方式獲得功能分離層與多孔支撐層分別優化的復合膜，大大提高了納濾膜產品的性能。到了90年代，納濾膜得到飛速發展，針對不同的應用領域相繼開發了一批分離性能獨特的納濾膜，并已實現商品化。根據超薄皮層的不同，主要可分為：芳香聚酰胺類復合納濾膜、聚哌嗪酰胺類復合納濾膜、磺化聚(醚)砜類復合納濾膜、混合型復合納濾膜。

目前，商品化以及研究較多的復合納濾膜多為荷負電的納濾膜，相比之下，荷正電荷的納濾膜的研究明顯要滯后很多。而荷正電的納濾膜可以廣泛應用于水源中膠體顆粒以及細菌內毒素的吸附，荷正電氨基酸、蛋白質的分離以及陰極電泳漆涂裝過程的清潔化生產。國內荷正電納濾膜的主要研究有：譚紹早以聚丙烯腈膜為基膜，殼聚糖為改性劑，采用紫外輻射法制備了一種荷正電的納濾膜；徐銅文等以改性2，6-二甲基聚苯醚(PPO)為原料，經過溴(氯)甲基化和胺化處理，經過涂覆制備荷正電的納濾膜；張浩勤等采用聚乙烯亞胺與均苯三甲酰氯通過界面聚合的方式獲得荷正電的納濾膜，高從堦等則采用殼聚糖季銨鹽等為材料制備和正電的納濾膜。本發明則是采用脂肪族的胺單體N，N’-雙(3-胺丙基)甲胺(DNMA)為水相單體，以均苯三甲酰氯為有機相單體，通過界面聚合的方式在聚砜支撐層上制備荷正電的納濾膜。該技術方案與現有的復合反滲透的生產方式完全一致，完全可以在現有的復合膜生產線上實現產業化的生產。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提出了一種可以有效實現產業化的生產方法。

本發明是通過下述技術方案得以實現的：

一種荷正電復合納濾膜的制備方法，其特征包括以下步驟：

(1)將聚砜支撐膜在純凈水中漂洗1-2分鐘，陰干和備用；

將多胺單體以及質子吸收劑溶解在水中，配置成一定濃度的水相溶液；

其中：多胺單體為烷基鏈上帶有2個胺基的季胺，其結構式為：

多胺單體在水相溶液中的質量濃度為0.1-1％；

質子吸收劑為堿或強堿弱酸鹽；質子吸收劑在水相中的質量濃度為0.5-5％；

將多元酰氯單體溶解在有機溶劑中，配置成質量濃度為濃度為0.05-0.20％的多元酰氯有機相溶液；

其中：多元酰氯單體為含有2個或2個以上酰氯官能團的多元酰氯或其混合物；

有機溶劑為與水不能混溶的溶劑；

(2)將陰干的聚砜支撐膜固定在框架上，水平放置，倒入含有多胺單體和質子吸收劑的水相溶液，輕輕晃動框架使液面流動，保持水相溶液與支撐膜的接觸時間為10-120秒；

(3)倒去多余的水相溶液，將框架垂直放置20-120秒，瀝干支撐膜表面的水滴；

(4)將支撐膜框架水平放置，倒入含有多元酰氯的有機相溶液，輕輕晃動框架使液面流動，保持有機相溶液與支撐膜的接觸時間為10-60秒；

(5)倒去多余的有機相液體，將框架垂直放置10-60秒，去除表面流動的有機相溶液；

(6)將框架連同膜片一起放入到溫度為40-100℃的烘箱中干燥；

(7)將干燥的膜片從烘箱中取出即可。

作為優選，上述制備方法中多胺單體中：

R₁為C₂-C₇的烷基；

R₃為C₂-C₇的烷基；

R₂為C₁-C₈的烷基，或是它們的混合物；其中以N，N’-雙(3-胺丙基)甲胺為最佳。

作為優選，上述制備方法的步驟(1)中的多胺單體有水相溶液中質量濃度為0.3-0.5％，質子吸收劑在水相中的質量濃度為2-3％，質子吸收劑為碳酸鈉、或磷酸三鈉。

作為優選，上述制備方法的步驟(2)中水相溶液與支撐膜的接觸時間為45-60秒。

作為優選，上述制備方法的步驟(3)水相溶液的瀝干時間為45-60秒。