[發明專利]一種改性聚酰胺反滲透膜及其制造方法

在審

• 申請號: 201810045074.5
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108176259A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 周勇;沈紅梅;王書浩;高從堦
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D71/56
• 分類號: B01D71/56;B01D61/02;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 朱楓

1.一種改性聚酰胺反滲透膜，包括多孔支撐層以及其表面通過界面聚合形成的聚酰胺脫鹽層，其特征在于：所述的聚酰胺脫鹽層為原位生成硅膠納米粒子嵌入聚酰胺脫鹽層的有機無機納米復合層。

2.如權利要求1所述的一種改性聚酰胺反滲透膜，其特征在于：所述硅膠納米粒子是原位生成的，其網狀結構鏈中含有以下結構單元的一種或幾種：

上述結構式中，M為金屬元素，選自鍺、錫、鈦、鋯中的其中一種。

3.一種權利要求1或2所述改性聚酰胺反滲透膜的制造方法，其特征在于：由多孔支撐層以及其表面通過界面聚合形成聚酰胺脫鹽層，所述的聚酰胺脫鹽層為原位生成硅膠納米粒子嵌入聚酰胺脫鹽層的有機無機納米復合層，是以多官能胺的水溶液與多官能酰鹵和硅烷和/或醇鹽的有機溶液進行界面聚合形成的，包括以下步驟：

(1)配置多官能胺的水溶液A：在水中依次加入胺類單體和pH調節試劑，攪拌均勻，溶解完全，調整水溶液的pH范圍為6-12，優選為7-10；

(2)配置多官能酰鹵和硅烷和/或醇鹽的有機溶液B：在有機溶劑中依次加入酰鹵單體、硅烷和/或醇鹽，攪拌均勻，溶解完全，其中酰鹵濃度為0.05-1wt％，硅烷和/或醇鹽的濃度為0.005-0.5wt％；

(3)界面聚合反應：將清洗干凈的濕態多孔支撐層放入A溶液中，接觸時間為1-200s，瀝干表面水珠后，再放入B溶液中接觸，接觸時間為1-200s得硅膠納米粒子嵌入改性的聚酰胺初生膜；

(4)膜片烘干：在溫度為40-120℃的條件下烘干，烘干時間為2-60min；

(5)膜片后處理：對膜片采用溫度為20-80℃、洗浴比為1：(5-100)的去離子水漂洗5-10min，并浸泡在溫度為15-80℃、濃度為0.5-20wt％的甘油溶液中1-40min，進行保濕處理。

4.如權利要求3所述的一種改性聚酰胺反滲透膜的制造方法，其特征在于：步驟(1)中所述胺類單體為芳族或脂肪族的伯胺或仲胺，為間苯二胺、對苯二胺、1，3，5-三氨基苯、1，3，4-三氨基苯、3，5-二氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯、2，4-二氨基苯甲醚、亞二甲基苯二胺、乙烯二胺、丙鄰二胺、三(2-二氨基乙基)胺中的一種或一種以上的混合物，其濃度為0.5-6wt％，優選濃度為1-4wt％。

5.如權利要求3所述的一種改性聚酰胺反滲透膜的制造方法，其特征在于：步驟(2)中的酰鹵單體為鄰苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、聯苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、苯二磺酰氯、丁三酰氯、丁二酰氯、戊三酰氯、戊二酰氯、環己烷二酰氯、環己烷三酰氯、環己烷四酰氯、四氫呋喃二酰氯、四氫呋喃四酰氯、環丙烷三酰氯、環丁烷二酰氯、環丁烷四酰氯、環戊烷二酰氯中的任一種或幾種；硅烷為四氯化硅、甲基三氯化硅、苯基三氯化硅或三甲基一氯化硅的任一種或幾種；醇鹽為金屬醇鹽或硅醇鹽，結構式為M-(O-R)₄，其中M為鍺、錫、鈦、鋯中的任一金屬元素或硅元素，R表示烴基，為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基的任一種；有機溶劑為非極性有機溶劑，為環己烷、己烷、庚烷、辛烷、石腦油、ISOPAR-E、ISOPAR-L、ISOPAR-G或礦物油中的一種或一種以上的混合物。

6.如權利要求3所述的一種改性聚酰胺反滲透膜的制造方法，其特征在于：步驟(3)中的多孔支撐層的孔徑為0.001-0.5μm，為聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯或各種鹵代聚合物如聚偏氟乙烯制成的多孔支撐層中的任一種。