[發明專利]一種用于反滲透復合膜的改性聚砜多孔支撐層及其制備方法、季銨化聚砜改性反滲透復合膜

有效

• 申請號: 202011603841.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112844079B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 寧波日新恒力科技有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/56;B01D69/12;B01D67/00;B01D61/02;C02F1/44
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 趙興華

本發明提供了一種用于反滲透復合膜的改性聚砜多孔支撐層，所述改性聚砜多孔支撐層為季銨化聚砜多孔支撐膜層和/或季銨化聚砜/聚醚砜多孔支撐膜層。本發明在支撐層聚砜分子鏈上接枝引入季銨鹽親水活性基團，得到改性聚砜多孔支撐層，進一步制備聚酰胺反滲透復合膜，使得改性后的聚砜支撐層膜親水性及抗污染性能提高；同時親水性較強的改性聚砜多孔支撐層更有利于水相溶液間苯二胺的均勻分布，從而更加易形成具有良好無缺陷的聚酰胺結構，所以提升了改性聚砜多孔支撐層的性能，同時對聚酰胺反滲透復合膜的脫鹽率和水通量也有所貢獻，達到了同時改善聚砜支撐層以及反滲透復合膜的結構及分離性能，且季銨化聚砜膜具有優異的抗菌性能。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，涉及一種用于反滲透復合膜的改性聚砜多孔支撐層及其制備方法、反滲透復合膜，尤其涉及一種用于反滲透復合膜的改性聚砜多孔支撐層及其制備方法、改性季銨化聚砜反滲透復合膜。

背景技術

RO膜(Reverse?Osmosis)，即反滲透膜。一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，就是所謂逆滲透原理。由于RO反滲透膜孔徑小至納米級(1納米＝10^-9米)，在一定的壓力下，水分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。所以，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，RO反滲透技術是利用滲透壓力差為動力的膜分離過濾技術，源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉化為民用，已廣泛運用于科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化等領域。

高純度水在現代工業中有著非常重要的作用，例如，制藥和微電子行業需要用于生產目的的高純水。在制藥工業中，水是所有藥物中最常見的成分，因此必須不含細菌，有機物和所有可溶解的物質。具有紫外線(UV)滅菌器的RO系統通常用于工業水平的給水處理和消毒，以生產許多制藥生產過程所需的超純水。在微電子工業中，在制造階段需要高純水，并將其用于沖洗成品微電子元件。例如，在處理之后，電容器和晶體管需要來自RO系統的超純水進行冷卻。但是如果這些水還有微量雜質，則產品可能在離開生產工廠之前就被污染或腐蝕。所以RO技術所提供的高純度水使制造商能夠制造出最佳質量的微電子產品，同時降低制造設備的運營和維護成本。多年來，反滲透膜的性能已經取得了很大的提高，但是隨著下游行業對于RO膜的功能和性能要求不斷提高，研發人員仍在尋找更好的材料或方法，以更好的提升RO反滲透的膜的性能。然而其中大多數的發展都是通過對膜表面層本身進行改性或改進元件或模塊設計來實現的，而反滲透膜不僅取決于分離層，還取決于支撐層性能的優劣，支撐層的性能結構同樣顯著影響反滲透復合膜的分離性能，尤其是支撐層的親疏水性、表面粗糙度、孔徑及孔隙率等特性，現有的廣泛應用于反滲透膜支撐層制備的聚砜，由于其優異的機械強度、熱穩定性及良好的成膜性能(具有很寬的pH范圍)等性質，所以，被認為是一種良好的水處理膜制備材料。

因此，如何找到一種更適宜的RO反滲透膜，更好的提高反滲透復合膜的滲透性能和分離效率，從而滿足下游行業不斷提升的性能要求，已成為諸多一線研究人員廣為關注的焦點之一。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種反滲透復合膜、應用以及改性聚砜多孔支撐層的制備方法，特別是一種改性聚砜多孔支撐層聚酰胺反滲透復合膜，本發明提供的反滲透復合膜具有親水性較強的改性聚砜多孔支撐層，能夠提高親水性和改善膜孔結構，提升復合膜支撐層性能的同時，對聚酰胺反滲透復合膜的脫鹽率和水通量也有所貢獻。而且制備方法簡單，有利于工業化實現。

本發明提供了一種用于反滲透復合膜的改性聚砜多孔支撐層，所述改性聚砜多孔支撐層為季銨化聚砜多孔支撐膜層和/或季銨化聚砜/聚醚砜多孔支撐膜層。

優選的，所述改性聚砜多孔支撐膜層的厚度為130～180μm；

所述改性聚砜多孔支撐膜層的孔徑為15～30nm；

所述季銨化聚砜的分子量為60～85kDa；