[發(fā)明專利]使用非極性溶劑的摻合物經(jīng)由界面聚合制造復(fù)合聚酰胺膜

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480004136.8
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN104918687A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·羅伊;Y·梅達;M·保羅;S·羅森伯格;I·A·湯姆林森
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/56
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及復(fù)合聚酰胺膜以及制造和使用其的方法。

背景技術(shù)

復(fù)合聚酰胺膜用于多種流體分離。一種常見類別的膜包括涂布有“薄膜”聚酰胺層的多孔支撐物。薄膜層可以通過多官能胺(例如間苯二胺)單體與多官能酰基鹵(例如均苯三甲酰基氯)單體之間的界面聚縮合反應(yīng)形成，所述單體依次由不可混溶的溶液涂布在支撐物上，參見例如卡多特(Cadotte)的US?4277344。多種組分可以添加到涂布溶液中的一或兩者以改進膜性能。舉例來說，卡多特的US?4259183描述雙官能和三官能酰基鹵單體(例如間苯二甲酰基氯或?qū)Ρ蕉柞；扰c均苯三甲酰基氯)的組合的使用。米可羅(Mickols)的US?6878278描述添加各種絡(luò)合劑到酰基鹵涂布溶液，包括多種磷酸三烴基酯化合物。US?2011/0049055描述添加由磺酰基、亞磺酰基、次磺酰基、硫酰基、磷酰基、膦酰基、氧膦基、硫代磷酰基、硫代膦酰基和碳酰鹵化物衍生的部分。US?6521130描述在聚合之前添加羧酸(例如脂肪族和芳香族羧酸)或羧酸酯到一種或兩種單體涂布溶液。類似地，US?6024873、US?5989426、US?5843351和US?5576057描述添加溶解度參數(shù)為8到14(cal/cm³)^1/2的所選醇、醚、酮、酯、鹵化烴、含氮化合物和含硫化合物到涂布溶液中的一者。US?2009/0107922描述添加多種“鏈封端試劑”到一種或兩種涂布溶液，例如1，3丙磺酸內(nèi)酯、苯甲酰氯、1，2-雙(溴乙酰氧基)乙烷等。US?4606943和US?6406626描述使用多官能胺和多官能酰基鹵以及多官能酸酐鹵化物(例如偏苯三酸酐酰基氯)形成薄膜聚酰胺。WO2012/102942、WO2012/102943和WO2012/102944描述添加多種單體，包括羧酸和胺反應(yīng)性官能團。US?2009/0272692、US?2012/0261344和US?8177978描述多種多官能酰基鹵和其相應(yīng)部分水解對應(yīng)物的使用。卡多特的US?4812270和US?4888116(也參見WO?2012/090862、WO?2012/020680、WO?2011/105278、WO?2011/078131和WO?2011/078047)描述用磷酸或亞硝酸后處理膜。US?5582725描述使用酰基鹵(如苯甲酰氯)的類似后處理。繼續(xù)探索進一步改進膜性能的單體、添加劑和后處理的新組合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明包括一種用于制造包括多孔支撐物和薄膜聚酰胺層的復(fù)合聚酰胺膜的方法。所述方法包括以下步驟：

i)將包含多官能胺單體的極性溶液和包含多官能酰基鹵單體的非極性溶液施用到多孔支撐物的表面，并且界面聚合所述單體以形成薄膜聚酰胺層，

其中所述非極性溶液另外包含至少50體積％的C₅到C₂₀脂肪族烴和2體積％到25體積％的苯或經(jīng)一或多個C₁到C₆烷基取代的苯；和

ii)將亞硝酸水溶液施用到所述薄膜聚酰胺層。

描述許多附加實施例，包括此類膜的應(yīng)用。

具體實施方式

本發(fā)明未特別局限于特定類型、構(gòu)造或形狀的復(fù)合膜或應(yīng)用。舉例來說，本發(fā)明適用于多種應(yīng)用中所用的平板、管狀和中空纖維聚酰胺膜，包括正向滲透(FO)、反向滲透(RO)、納米過濾(NF)、超濾(UF)、微濾(MF)和壓力延遲流體分離。然而，本發(fā)明特別適用于設(shè)計用于RO和NF分離的膜。RO復(fù)合膜相對不可滲透幾乎全部溶解鹽且通常阻擋大于約95％的單價離子鹽，如氯化鈉。RO復(fù)合膜也通常阻擋大于約95％的無機分子以及分子量大于約100道爾頓的有機分子。NF復(fù)合膜比RO復(fù)合膜更可滲透且通常阻擋小于約95％的單價離子鹽，同時阻擋大于約50％(并且常常大于90％)的二價離子鹽，視二價離子的種類而定。NF復(fù)合膜也通常阻擋在納米范圍中的粒子以及分子量大于約200到500道爾頓的有機分子。