[發(fā)明專利]一種聚砜基膜、含該聚砜基膜的反滲透復(fù)合膜及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011460115.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112717717B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔健;鈕振強(qiáng);殷勇;張韋海;曹敏;郝長(zhǎng)青;曹春;朱建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中化(寧波)潤(rùn)沃膜科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D69/12
• 分類號(hào): B01D69/12;B01D67/00;B01D71/68
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 辛元石;韋東

本發(fā)明提供一種聚砜基膜、含該聚砜基膜的反滲透復(fù)合膜及其制備方法。所述聚砜基膜包括表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷的鹵甲基化聚砜。所述反滲透復(fù)合膜包括聚砜基膜和形成于所述聚砜基膜上的聚酰胺分離層。本發(fā)明通過(guò)在聚砜基膜表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷來(lái)提高基膜和分離層的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高反滲透復(fù)合膜的使用性能。本發(fā)明在保證相同或更優(yōu)的水通量和脫鹽率的同時(shí)，極大的提高了反滲透膜基膜和分離層的結(jié)合強(qiáng)度，提高分離層的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高反滲透膜耐物理和化學(xué)清洗能力，延長(zhǎng)反滲透膜使用壽命，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于反滲透復(fù)合膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚砜基膜、含該聚砜基膜的反滲透復(fù)合膜及其制備方法。

背景技術(shù)

反滲透復(fù)合膜經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理、醫(yī)藥、能源、化工等各個(gè)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)反滲透膜的研發(fā)和工業(yè)化起步較晚，目前市場(chǎng)主要被國(guó)外品牌壟斷，國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)份額占比較低且仍相對(duì)集中在中低端產(chǎn)品上。主要原因是在產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和使用壽命上與國(guó)外產(chǎn)品存在較大差距。

反滲透膜是一種復(fù)合膜，由三種不同材料構(gòu)成，例如，底層為聚酯無(wú)紡布，中間層為聚砜支撐層，頂層為聚酰胺分離層。每一層既各自獨(dú)立，可分別進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；又相互影響，共同決定著反滲透膜的最終性能。一般將底層和中間層合成為基膜。基膜和分離層的結(jié)合強(qiáng)度指中間層和分離層的結(jié)合強(qiáng)度。增強(qiáng)基膜和分離層的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)提高分離層機(jī)械強(qiáng)度、提高反滲透膜耐清洗能力、延長(zhǎng)反滲透膜使用壽命、增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有重要意義。

本領(lǐng)域需要一種通量和截留率高、耐清洗能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的反滲透膜。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)在聚砜基膜表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷(POSS)來(lái)增強(qiáng)反滲透復(fù)合膜基膜和分離層的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高分離層機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)而提高反滲透膜耐物理和化學(xué)清洗能力，延長(zhǎng)反滲透膜使用壽命，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

具體而言，本發(fā)明提供一種反滲透復(fù)合膜，所述反滲透復(fù)合膜包括聚砜基膜和形成于所述聚砜基膜上的聚酰胺分離層，所述聚砜基膜包括表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷的鹵甲基化聚砜。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述多氨基籠型倍半硅氧烷為八氨基籠型倍半硅氧烷。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷的鹵甲基化聚砜的接枝程度為0.27mmol/g到1.11mmol/g，優(yōu)選0.3-0.8mmol/g。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述鹵甲基化聚砜為氯甲基化聚砜。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述聚酰胺分離層由多元胺和多元酰氯反應(yīng)得到。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述多元胺選自間苯二胺、對(duì)苯二胺、二乙烯三胺、哌嗪、二氨基二苯甲烷、間苯二甲胺、聚乙烯亞胺及其衍生物、帶氨基的天然多糖及其水溶性衍生物及其組合，優(yōu)選為間苯二胺。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述多元酰氯選自均苯三甲酰氯、均苯四甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、對(duì)苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、1,4-環(huán)己二酰氯及其組合，優(yōu)選為均苯三甲酰氯。

本發(fā)明還提供制備本文任一實(shí)施方案所述的反滲透復(fù)合膜的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)提供鹵甲基化聚砜；

(2)將所述鹵甲基化聚砜溶解于溶劑中配制成鑄膜液，使鑄膜液與底層接觸，經(jīng)過(guò)相轉(zhuǎn)化、水洗，得到鹵甲基化聚砜基膜；

(3)將所述鹵甲基化聚砜基膜與含多氨基籠型倍半硅氧烷的水溶液接觸，得到表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷的聚砜基膜；

(4)將所述表面接枝多氨基籠型倍半硅氧烷的聚砜基膜先后與含多元胺的水溶液和含多元酰氯的有機(jī)溶劑溶液接觸，經(jīng)過(guò)熱處理，得到所述反滲透復(fù)合膜。