[發明專利]一種具有耐酸性和堿性的復合膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011201688.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN114432901B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 張楊;于浩;潘國元;劉軼群
• 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: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/10;B01D69/02;B01D71/66;B01D67/00;B01D61/00;C02F1/44
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

1.一種具有耐酸性和堿性的復合膜，包括底層、中間的多孔支撐層和表層的分離層，所述分離層為聚硫脲分離層；所述分離層通過將包含硫脲及其衍生物、多元胺的水相與包含多元異氰酸酯的有機相進行界面聚合得到，所述硫脲及其衍生物為硫脲、氨基硫脲、2-甲基氨基硫脲、4-甲基氨基硫脲、N-甲基硫脲、乙基硫脲、亞乙基硫脲、正丙基硫脲、異丙基硫脲、烯丙基硫脲、正丁基硫脲、4-苯基-3-氨基硫脲、1-苯基氨基硫脲、4-2,4-二甲基苯基-3-氨基硫脲、2-氯苯基硫脲、1-（2-氟苯基）-2-硫脲、3,5-二氯苯基硫脲、熒光素-5-氨基硫脲、（2,4-二氟苯基）硫脲、5-丙基-2-硫脲嘧啶、2,5-二氯苯基硫脲、1,3-二異丙基-2-硫脲、3,5-二氯苯基硫脲、2,4-二氯苯基硫脲、4-氯苯硫脲、3,4-二氯苯基硫脲、N,N’-二甲基硫脲、N-(4-羧苯基)硫脲、3-吡啶基硫脲、N,N’-二乙基硫脲、3-氯苯硫脲、4-溴苯硫脲中的至少一種，所述多元胺為間苯二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、1,3,5-三氨基苯、三聚氰胺、哌嗪、乙二胺、1,2-丙二胺、1,4-丁二胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、聚乙烯亞胺、聚醚胺中的至少一種，所述多元異氰酸酯為間苯二甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(異氰酸苯酯)、1,3-苯二異氰酸酯、3,3’-二氯-4,4’-二異氰酸酯聯苯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、L-賴氨酸-乙基酯-二異氰酸酯、1,4-環己基二異氰酸酯、4-氯-6-甲基間苯二異氰酸酯中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的復合膜，其特征在于：

所述多孔支撐層的材料為聚醚砜、聚砜、聚芳香醚、聚苯并咪唑、聚醚酮、聚醚醚酮、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚芳醚酮中的至少一種。

3.根據權利要求1~2之任一項所述的復合膜，其特征在于：

所述底層的厚度為30~150μm；所述多孔支撐層的厚度為10~100μm；所述分離層的厚度為10~500nm。

4.根據權利要求3所述的復合膜，其特征在于：

所述底層的厚度為50~120μm；所述多孔支撐層的厚度為30~60μm；所述分離層的厚度為50~300nm。

5.一種根據權利要求1~4之任一項所述的具有耐酸性和堿性的復合膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）在所述底層的一個表面上制備多孔支撐層；

（2）在所述多孔支撐層的另一個表面上通過將包含硫脲及其衍生物、多元胺的水相和包含多元異氰酸酯的有機相進行界面聚合得到分離層。

6.根據權利要求5所述的復合膜的制備方法，其特征在于：

步驟（2）中，先將所述多孔支撐層的另一個表面與含有硫脲及其衍生物和多元胺的水相接觸，排液后再與含有多元異氰酸酯的有機相接觸，熱處理。

7.根據權利要求6所述的復合膜的制備方法，其特征在于：

所述水相中，硫脲及其衍生物的濃度為0.05~5wt%；多元胺的濃度為0.05~5wt%；和/或，

所述有機相中，多元異氰酸酯的濃度為0.025~1wt%。

8.根據權利要求7所述的復合膜的制備方法，其特征在于：

所述水相中，硫脲及其衍生物的濃度為0.1~2.5wt%；多元胺的濃度為0.1~2.5wt%；和/或，

所述有機相中，多元異氰酸酯的濃度為0.05~0.5wt%。

9.根據權利要求7所述的復合膜的制備方法，其特征在于：

所述硫脲及其衍生物和多元胺與所述多元異氰酸酯的質量濃度比為（0.1~50）：1。

10.根據權利要求9所述的復合膜的制備方法，其特征在于：

所述硫脲及其衍生物和多元胺與所述多元異氰酸酯的質量濃度比為（0.5~20）：1。