[發(fā)明專利]一種復合納濾膜及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN115245757B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉軼群;李煜;潘國元;張楊;于浩;趙慕華
• 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;B01D67/00;C02F1/44;B01D61/02
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

1.一種復合納濾膜，依次包括底層、多孔支撐層和活性分離層，所述活性分離層為聚酰胺層；其中，所述多孔支撐層分為子層和表層，所述表層為窄孔徑分布的小孔結構，所述子層與底層貼合、且為貫通的三維網絡多孔結構；

所述復合納濾膜通過以下步驟制備：

1)將包含多孔支撐層的聚合物在內的組分溶解于溶劑中配制鑄膜液；

2)將鑄膜液在底層上刮鑄；

3)進行霧化預處理，霧化預處理為在霧化的液滴浴中停留，其中將底層面朝向霧化液滴，并保護膜涂覆有鑄膜液的一面不接觸霧化液滴；

4)浸入凝固浴，得到所述多孔支撐層；

5)將所述多孔支撐層依次與含有脂肪族多官能胺化合物的水相溶液、以及含有芳香族多官能酰氯化合物的有機相溶液接觸；

6)干燥、熱處理制得所述復合納濾膜；

其中，所述液滴浴中液滴的尺寸為1～50μm，霧化預處理時間為1～60s，單位膜面積所需的霧化量為2～50L/m²·h，液滴為所述聚合物的不良溶劑。

2.根據權利要求1所述的復合納濾膜，其特征在于：

所述底層為無紡布、有紡布、聚酯篩網、靜電紡絲膜中的至少一種；和/或，

所述多孔支撐層的聚合物選自聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纖維素、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚丙烯酸、聚乳酸、聚酰胺、殼聚糖、聚醚酰亞胺、聚苯乙烯、聚烯烴、聚酯、聚三氟氯乙烯、有機硅樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物以及它們的改性聚合物中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的復合納濾膜，其特征在于：

所述多孔支撐層的表層平均孔徑為10～50nm；和/或，

所述多孔支撐層的孔隙率為40～90％。

4.根據權利要求3所述的復合納濾膜，其特征在于：

所述多孔支撐層的孔隙率為60～90％。

5.根據權利要求1所述的復合納濾膜，其特征在于：

所述底層的厚度為50～300μm，所述多孔支撐層子層的厚度為10～60μm，所述多孔支撐層表層的厚度為0.5～5μm，所述活性分離層的厚度為5～100nm。

6.根據權利要求1所述的復合納濾膜，其特征在于：

所述多孔支撐層采用霧化預處理輔助非溶劑誘導相分離法制備得到；和/或，

所述活性分離層通過將脂肪族多官能胺化合物與芳香族多官能酰氯化合物進行界面聚合反應制備得到。

7.根據權利要求6所述的復合納濾膜，其特征在于：

所述脂肪族多官能胺化合物為聚乙烯亞胺、乙二胺、哌嗪、4-氨基甲基哌嗪中的至少一種，所述芳香族多官能酰氯化合物為對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、聯(lián)苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯中的至少一種。

8.一種根據權利要求1～7之任一項所述復合納濾膜的制備方法，包括以下步驟：

1)將包含多孔支撐層的聚合物在內的組分溶解于溶劑中配制鑄膜液；

2)將鑄膜液在底層上刮鑄；

3)進行霧化預處理，霧化預處理為在霧化的液滴浴中停留，其中將底層面朝向霧化液滴，并保護膜涂覆有鑄膜液的一面不接觸霧化液滴；

4)浸入凝固浴，得到所述多孔支撐層；

5)將所述多孔支撐層依次與含有脂肪族多官能胺化合物的水相溶液、以及含有芳香族多官能酰氯化合物的有機相溶液接觸；

6)干燥、熱處理制得所述復合納濾膜；

其中，所述液滴浴中液滴的尺寸為1～50μm，霧化預處理時間為1～60s，單位膜面積所需的霧化量為2～50L/m²·h，液滴為所述聚合物的不良溶劑。

9.根據權利要求8所述復合納濾膜的制備方法，其特征在于：步驟1)中，

所述鑄膜液中聚合物的固含量為6～20wt％；和/或，

所述溶劑為所述聚合物的良溶劑。