[發(fā)明專利]一種反滲透膜及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610922096.6
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107970776A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 張楊;劉軼群;潘國元;嚴昊;徐健;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: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D67/00;B01D69/12;B01D69/02;B01D71/48;B01D71/42;B01D71/34;B01D71/68;B01D71/56;B01D71/66
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 王崇,李婉婉

1.一種反滲透膜，其特征在于，所述反滲透膜包括依次層疊的支撐層、分離層和耐污染層，所述分離層由交聯(lián)的聚酰胺形成，所述耐污染層由磺化聚乙烯醇與含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑經交聯(lián)反應之后再采用氧化劑進行氧化處理后得到。

2.根據(jù)權利要求1所述的反滲透膜，其中，所述支撐層的厚度為90-150微米，優(yōu)選為100-120微米；所述分離層的厚度為0.05-0.5微米，優(yōu)選為0.1-0.3微米；所述耐污染層的厚度為0.05-0.5微米，優(yōu)選為0.08-0.2微米。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的反滲透膜，其中，在所述分離層中，所述交聯(lián)的聚酰胺通過將多元胺與多元酰氯進行界面聚合得到；優(yōu)選地，所述多元胺與多元酰氯的重量比為(1-100):1；優(yōu)選地，所述多元胺為間苯二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、哌嗪和均苯三胺中的至少一種，所述多元酰氯為均苯三甲酰氯、間苯二甲酰氯和對苯二甲酰氯中的至少一種；優(yōu)選地，所述界面聚合的條件包括聚合溫度為40-150℃、優(yōu)選為50-120℃，聚合時間為0.5-20min、優(yōu)選為1-10min。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的反滲透膜，其中，所述交聯(lián)反應在交聯(lián)劑、催化劑和溶劑的存在下進行；優(yōu)選地，相對于100重量份的所述溶劑，所述磺化聚乙烯醇的用量為0.1-50重量份，所述含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.01-50重量份，所述交聯(lián)劑的用量為0.001-5重量份，所述催化劑為酸類物質且其用量使得交聯(lián)體系的pH值為1-5。

5.根據(jù)權利要求4所述的反滲透膜，其中，所述磺化聚乙烯醇的離子交換容量為0.1-3mmol/g，優(yōu)選為0.5-2mmol/g；優(yōu)選地，所述含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑由能夠水解成含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑的化合物經水解得到，優(yōu)選地，所述能夠水解成含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑的化合物為γ-巰丙基三甲氧基硅烷和/或γ-巰丙基三乙氧基硅烷；優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑為甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛和戊二醛中的至少一種；優(yōu)選地，所述催化劑為硫酸、鹽酸、乙酸、磷酸、甲酸和硝酸中的至少一種；優(yōu)選地，所述交聯(lián)反應的條件包括反應溫度為20-150℃、更優(yōu)選為50-120℃，反應時間為1min-1h、更優(yōu)選為2min-30min。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的反滲透膜，其中，所述氧化劑為雙氧水、高錳酸鉀、高氯酸鉀、重鉻酸鉀和硝酸中的至少一種；優(yōu)選地，所述氧化處理的條件包括處理溫度為25-100℃、更優(yōu)選為40-80℃，處理時間為1min-10h、更優(yōu)選為10min-5h。

7.根據(jù)權利要求1或2所述的反滲透膜，其中，所述支撐層由聚酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、酚酞型非磺化聚芳醚砜、聚醚砜和聚砜中的至少一種制成。

8.一種反滲透膜的制備方法，該方法包括在支撐層上采用交聯(lián)的聚酰胺形成分離層，然后在所述分離層上通過磺化聚乙烯醇與含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑進行交聯(lián)反應之后再采用氧化劑進行氧化處理形成耐污染層。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，形成所述分離層的方式包括將多元胺和多元酰氯吸附在所述支撐層上，然后進行界面聚合；優(yōu)選地，所述多元胺與多元酰氯的重量比為(1-100):1；優(yōu)選地，所述多元胺為間苯二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、哌嗪和均苯三胺中的至少一種，所述多元酰氯為均苯三甲酰氯、間苯二甲酰氯和對苯二甲酰氯中的至少一種；優(yōu)選地，所述界面聚合的條件包括聚合溫度為40-150℃、優(yōu)選為50-120℃，聚合時間為0.5-20min、優(yōu)選為1-10min。

10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，形成所述耐污染層的方式包括將磺化聚乙烯醇、能夠水解成含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑的化合物、交聯(lián)劑和催化劑溶于含水溶劑中制成涂覆液，然后將所述涂覆液涂覆在所述分離層上，之后依次進行交聯(lián)反應和采用氧化劑進行氧化處理；優(yōu)選地，相對于100重量份的所述含水溶劑，所述磺化聚乙烯醇的用量為0.1-50重量份，所述能夠水解成含有巰基的硅烷偶聯(lián)劑的化合物的用量為0.01-50重量份，所述交聯(lián)劑的用量為0.001-5重量份，所述催化劑為酸類物質且其用量使得交聯(lián)體系的pH值為1-5。