[發明專利]一種聚酰胺中空纖維復合分離膜及制備方法

有效

• 申請號: 202011390438.7
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112657342B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 林亞凱;王曉琳;汪林;任丹
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/12;B01D69/08;B01D69/10;B01D71/56
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

1.一種聚酰胺中空纖維復合分離膜的制備方法，其包括如下步驟：

a)混料：將質量分數為20%-40%的高聚物、質量分數為50%-80%的稀釋劑和質量分數為0.001%-3%的酰氯單體在擠出機中在170-230℃混合均勻作為鑄膜液，其中高聚物、稀釋劑和酰氯單體的用量之和為100%；

b)復合膜制備：將鑄膜液用擠出機擠出到噴絲頭形成中空纖維膜狀，在經過空氣段后進入溫度為0-50℃、濃度為0.2重量%-5.0重量%的胺單體水溶液中進行冷卻水浴1-300s，在固化成膜的同時酰氯單體與胺單體發生界面聚合生成聚酰胺層，在30-120℃下烘干1-60min得到含有高聚物多孔支撐層與聚酰胺分離層的復合膜；

c)復合膜后處理：將步驟b)中的復合膜浸入萃取劑中，萃取出膜中的稀釋劑得到聚酰胺中空纖維復合分離膜，其中，

所述的高聚物是聚偏氟乙烯、醋酸纖維素、聚砜、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚醚砜中的一種或多種的混合物，

所述稀釋劑為高聚物高溫溶劑，或高聚物高溫溶劑與高聚物非溶劑的混合物，混合物中高聚物高溫溶劑的質量分數為40%-100%，高聚物非溶劑的質量分數為0%-60%，所述高聚物高溫溶劑為二苯甲酮、碳酸二苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、三乙酸甘油酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、水楊酸甲酯、二乙二醇乙醚、檸檬酸三乙酯、1,2-碳酸丙二醇酯、苯乙酮、環己酮、γ-丁內酯、甲基異戊基酮、己內酰胺、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、二苯砜或鄰苯二甲酸酯中的一種或多種的混合物；所述的高聚物非溶劑為1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一醇、1-十二醇、1-十六醇、1-十八醇、1-二十醇、1-二十四醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、苯甲醇、山梨醇、甘露醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇、聚乙二醇或2-羥基-2-苯基苯乙酮的一種或一種以上的混合物，

所述酰氯單體為含有兩個及以上酰氯基團的化合物，所述酰氯單體為均苯三甲酰氯、對苯二甲酰氯、聯苯四甲酰氯中的一種或多種的混合物。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述胺單體為含有兩個及以上胺基的化合物，所述胺單體為哌嗪、1,4-環己二胺、對苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1,3,5-三胺基苯、三聚氰胺、N-胺乙基哌嗪、氨基葡萄糖、殼聚糖、聚丙烯酰胺或聚乙烯亞胺中的一種或多種的混合物。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的萃取劑是水、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇或異丁醇的一種或多種的混合物。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法制備的聚酰胺中空纖維復合分離膜。

5.根據權利要求4所述的聚酰胺中空纖維復合分離膜，其特征在于，其為反滲透膜，并且在0.41MPa測試壓力下，其對260mg/L的NaCl溶液的截留率≥98%。

6.根據權利要求4所述的聚酰胺中空纖維復合分離膜，其特征在于，其為納濾膜，并且在0.41MPa測試壓力下，其對CaSO₄的截留率95%，對NaCl的截留率30%。