[發明專利]一種耐結垢、抗黃化復合反滲透膜的制備方法

有效

• 申請號: 202110533257.3
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113244780B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 沈涓;趙宇辰;王薇;張鵬;南曉東
• 申請（專利權）人: 江蘇瀧膜環境科技有限公司
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D69/12;B01D67/00
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 袁瑞紅

本發明涉及一種耐結垢、抗黃化復合反滲透膜的制備方法，本發明通過對反滲透膜涂層的穩定性和黃化問題進行改性，利用活性聚合在反滲透膜表面接枝兩性單體2?(甲基丙烯酰氧基)乙基二甲基?(3?磺丙基)氫氧化銨(MEDSAH)、乙二醇甲基丙烯酸酯(EGMA)和抗黃化粒子異丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)，形成三網絡高性能PMEDSAH/PEGMA/PIBMA聚合涂層結垢，通過三體系對PA層的活性調控，PMEDSAH發揮高相容性，PEGMA提供穩定性、高親水性和抗蛋白污染性，最后PIBMA包覆在膜表面實現抗黃化。測試結果表明，本發明制備的反滲透膜具有優異的穩定性，抗黃化性，并且通量和截留率也高于現有反滲透膜。

技術領域

本發明涉及分離膜技術領域，具體涉及一種耐結垢、抗黃化復合反滲透膜的制備方法。

背景技術

工業的發展和人口的增長使得水資源短缺問題越來越嚴重，促進了水凈化技術的創新。作為最節能的水處理技術，反滲透（RO）可以將海水和廢水凈化為生活在缺水地區的數百萬人的淡水。

近30年來，聚酰胺（PA）膜一直是RO膜市場的主導。從家用、工業到海水淡化系統中反滲透膜的主要問題是膜污染，在RO膜制備和使用過程中，膜面結垢發黃導致水通量下降，抗污染能力降低，膜壽命縮短，嚴重影響了RO膜的使用。

CN201380000815.3申請了一種將兩親性離子化合物涂覆在反滲透膜表面從而改善反滲透膜的抗污染性，雖然兩親性離子的加入提高了膜的通量和防污性能，但是涂層的穩定性和長期結垢黃化問題也是有待解決的。

發明內容

本發明為了解決反滲透膜后處理涂層的穩定性和黃化問題，利用活性聚合在反滲透膜表面接枝兩性單體2-(甲基丙烯酰氧基)乙基二甲基-(3-磺丙基)氫氧化銨（MEDSAH）、乙二醇甲基丙烯酸酯（EGMA）和抗黃化粒子異丁氧基甲基丙烯酰胺（IBMA），形成三網絡高性能PMEDSAH/PEGMA/PIBMA聚合涂層結垢，通過三體系對PA層的活性調控，PMEDSAH發揮高相容性，PEGMA提供穩定性、高親水性和抗蛋白污染性，最后PIBMA包覆在膜表面實現抗黃化。

一種耐結垢、抗黃化復合反滲透膜的制備方法包括以下步驟：

（1）將EGMA加入到溶劑苯甲醚中，超聲攪拌均勻后依次加入引發劑和鏈轉移劑DMP，在25℃下密封真空攪拌反應5h，將產物沉淀到大量石油醚中過濾分離，在40℃下真空干燥24h后得到PEGMA粒子；

所述EGMA、引發劑和鏈轉移劑（DMP）按物質的量比為：（1-3）：（0.005-0.008）：（0.002:0.004）；

所述引發劑為物質的量比為1:1的偶氮二異丁腈（AIBN）和過氧化二苯甲酰（BPO）的混合物。

（2）將商品化聚砜支撐底膜提前浸泡于純水中清洗，用橡膠輥瀝干去除多余水分后置于水相溶液15s-60s，油相溶液15s-60s，熱處理后得到初態復合反滲透膜；

所述的水相溶液中各原料為0.5wt%-1wt%PEGMA粒子、2.5wt%單體、0.2wt%三乙胺，其余為溶劑水組成。

所述水相溶液中單體為對苯二胺、間苯二胺和鄰苯二胺中的一種。

所述油相溶液中各原料為0.08wt%鄰苯三甲酰氯，其余為溶劑正己烷組成。

所述熱處理溫度為80℃，時間為10min。

（3）將2-(甲基丙烯酰氧基)乙基二甲基-(3-磺丙基)氫氧化銨（MEDSAH）和異丁氧基甲基丙烯酰胺（IBMA）加入到四氫呋喃中混合均勻后加入引發劑AIBN，將（2）制備的初態復合反滲透膜置于上述溶液中25℃下超聲反應24h后得到耐結垢、抗黃化復合反滲透膜。

所述MEDSAH、IBMA和引發劑AIBN按物質的量比為：（1-4）：（1-3）：（0.003:0.005）。