[發明專利]一種高截留率的復合反滲透膜及制備方法

在審

• 申請號: 201410166443.8
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN105080369A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 劉軼群;徐健;嚴昊;潘國元;張楊;郭敏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/12;B01D69/10;B01D67/00
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 周媛

技術領域

本發明涉及膜技術領域，更進一步說，涉及一種高截留率的復合反滲透膜及制備方法。

背景技術

復合反滲透膜是在多孔支撐層基膜上復合一層薄的、致密的、有特種分離功能的不同材料，比一體化膜具有更高的溶質分離率和水的透過速率，目前大部分的商業化反滲透膜都采用界面聚合反應制備而成。復合反滲透膜己廣泛地應用于石化、電子、紡織、輕工、冶金、醫藥、生物工程、食品、環保等領域。一種滿意的反滲透膜應具有適當的滲透量或脫鹽率。

復合反滲透膜的工藝過程在美國專利US4277344中有介紹，即首先將聚砜涂敷在聚酯無紡布上而形成的微孔底膜，浸入到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溶液，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聚酰胺超薄活性層，成膜后，充分洗滌及適當的熱固化處理可提高膜性能。

制備同時具有高通量與高截留率的薄層復合膜是水處理膜的發展趨勢也是發展需求。而在各種提高復合反滲透膜性能的方法中，向水相溶液中加入添加劑的手段無疑是相當方便且容易操作的，也有很多專利發明圍繞此法展開。中國專利CN101569836A通過向水相中加入二甲亞砜、甲基苯基亞砜或是一些可溶性的醇類改善了膜的通量，但截留率都難以保證，甚至有的實施例中截留率下降嚴重。而在中國專利CN101381125A中，則提出了向水相溶液中加入季銨鹽類添加劑如四甲基氯化銨、三辛基甲基氯化銨等以提高反滲透膜的通量和截留率，但其改性后的膜截留率最高仍未能突破96％。美國專利US006162358A通過向水相中加入苯酚、鄰甲苯酚及愈創木酚等提高了復合反滲透膜的通量，但截留率提高幅度小或者有下降。

綜上所述，如何保持通量不下降的基礎上提高反滲透膜的截留率依然是目前需要解決的技術問題。

發明內容

為解決現有技術中出現的問題，本發明提供了一種高截留率的復合反滲透膜及制備方法。通過復合反滲透膜致密功能層形成之前對多孔支撐基膜用丙酮水溶液進行浸潤處理，使制得的復合反滲透膜截留率得以提高的同時，又保持較高通量。

本發明的目的之一是提供一種高截留率復合反滲透膜。

所述復合反滲透膜是由包括以下步驟的方法制備的：

將多孔支撐基膜用丙酮水溶液浸潤，再與含有兩個或兩個以上氨基的化合物的水相溶液接觸，并除去多余水相溶液后，再與含有兩個或兩個以上酰氯基的酰氯化合物的有機相溶液通過界面聚合制得所述復合反滲透膜。

本發明的目的之二是提供一種高截留率的復合反滲透膜的制備方法。

包括：

將多孔支撐基膜用丙酮水溶液浸潤，再與含有兩個或兩個以上氨基的化合物的水相溶液接觸，并除去多余水相溶液后，再與含有兩個或兩個以上酰氯基的酰氯化合物的有機相溶液通過界面聚合制得所述復合反滲透膜。

具體包括以下步驟:

a)將多孔支撐基膜經過丙酮水溶液浸潤后，除去多余的溶液；

b)將上述步驟處理后的多孔支撐基膜與含有兩個或兩個以上氨基的化合物的水相溶液接觸；

c)將經過水相溶液浸潤后的多孔支撐基膜表面多余的水相溶液除去；

d)經過步驟c處理后的多孔支撐基膜與含有兩個或兩個以上酰氯基的酰氯化合物的有機相溶液接觸得到復合膜；

e)干燥、熱處理、水洗后制得所述復合反滲透膜。

所述的多孔支撐基膜優選為聚砜多孔支撐基膜、磺化聚砜多孔支撐基膜、聚醚砜多孔支撐基膜、磺化聚醚砜多孔支撐基膜中的一種；多孔支撐基膜的截留分子量優選為3-5萬；

所述含有兩個或兩個以上氨基的化合物優選為芳香族多官能胺中的一種或幾種；所述芳香族多官能胺優選為間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,4-二氨基甲苯、2,4-二氨基苯甲醚、阿米酚、苯二甲基二胺中的至少一種；

所述含有兩個或兩個以上酰氯基的酰氯化合物優選為芳香族多官能酰氯化合物中的一種或幾種；所述芳香族多官能酰氯化合物為對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、聯苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯中的至少一種。

所述的有機相溶液的有機溶劑優選為正己烷、環己烷、三氟三氯乙烷、正庚烷、正辛烷、甲苯、乙苯、ISOPAR溶劑油中的一種或幾種。

所述浸潤多孔支撐基膜的丙酮溶液的體積濃度為0.5％-30％；優選為2％-15％，浸潤時間為10-600秒，優選為30-150秒，溫度優選為15-45℃。