[發明專利]一種雙層復合結構反滲透膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202111175752.8
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113828174A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 李成永;楊國勇;王彪;孫曉博
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇瑞膜納米科技有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D67/00;B01D69/10;B01D69/12;C02F1/44
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊瑞玲

本發明公開了一種雙層復合結構反滲透膜及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：將鑄膜液均勻涂覆在薄膜上，涂覆后靜置并置于一定溫度的純水凝固浴中經相轉化成膜，然后剝離獲得多孔支撐膜；將有機胺類物質加入水中溶解得到有機胺類溶液，依次將pH調節劑、水添加劑、表面活性劑和酸接受劑加入到有機胺類溶液中制成水相溶液，將水相溶液涂覆在多孔支撐膜上，形成基膜；將油相反應單體溶解于油相溶劑中，得到油相溶液，將油相溶液定量涂覆于基膜上，油相溶液與基膜上的水相溶液發生聚合反應，制得復合層膜并對其干燥和清洗，得到雙層復合結構反滲透膜。本發明的雙層復合結構反滲透膜具有分離功能，厚度減薄，成本降低，具有良好的脫鹽率和透水性。

技術領域

本發明涉及反滲透膜領域，尤其涉及一種雙層復合結構反滲透膜及其制備方法。

背景技術

膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有節能環保、過程簡單、易于控制等特征，近年獲得了迅猛發展。其中納濾膜(簡稱NF)、反滲透膜(簡稱RO)和氣體分離膜被廣泛用于工業廢水處理、食品工業、溶劑分離、生物醫藥、海水淡化和氫能源富集等領域。

反滲透膜、納濾膜和氣體分離膜等分離膜的結構通常有三層：聚酯增強層11、聚砜多孔支撐層21和聚酰胺分離層31，如圖1所示。聚酯增強層常為無紡布，通常來說，聚酯增強層(即無紡布)的厚度為50-150微米之間，聚砜多孔支撐層(即基膜)厚度為20-100微米之間，而聚酰胺分離層的厚度則是在幾個納米到幾個微米之間。根據工藝的不同，結構的性能參數有很大的不同。目前的分離膜結構大部分具有三層復合結構，目前的分離膜總體厚度較厚，使用不便，且濾芯的膜面積和透水量較小使用效率不佳，成本較高。

因此，結合上述存在的技術問題，有必要提供一種新的技術方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有分離功能的雙層復合結構反滲透膜及其制備方法，經過不斷的探索研發，克服重重困難，將傳統的三層復合結構改進為雙層復合結構，降低成本，減薄了膜厚度，增大了膜元件的膜面積，進而提升水通量。

一方面，本發明提供一種雙層復合結構反滲透膜的制備方法，包括如下步驟：

S1：將鑄膜液均勻涂覆在薄膜上，涂覆后靜置，將涂覆有鑄膜液的薄膜置于一定溫度的純水凝固浴中，所述鑄膜液經相轉化成膜，將轉化成的膜自薄膜上剝離，獲得多孔支撐膜；

S2：將有機胺類物質加入水中溶解得到有機胺類溶液，依次將pH調節劑、水添加劑、表面活性劑和酸接受劑加入到有機胺類溶液中，得到水相溶液，將水相溶液定量涂覆在步驟S1獲得的多孔支撐膜上，形成基膜；

S3：將油相反應單體溶解于油相溶劑中，得到油相溶液，將油相溶液定量涂覆于步驟S2制得的基膜上，油相溶液與基膜上的水相溶液發生聚合反應，制得復合層膜，對復合層膜進行干燥和清洗處理，得到雙層復合結構反滲透膜。

作為本專利所述的雙層復合結構反滲透膜的制備方法的優選方案，步驟S1中，所述薄膜為PET透明薄膜，所述多孔支撐膜為聚砜多孔支撐膜。

作為本專利所述的雙層復合結構反滲透膜的制備方法的優選方案，步驟S2中，所述pH調節劑為樟腦磺酸，所述水添加劑是二甲亞砜，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉，所述酸接受劑為氫氧化鈉；

步驟S3中，所述油相反應單體為均苯三甲酰氯，所述油相溶劑為異構烷烴。

作為本專利所述的雙層復合結構反滲透膜的制備方法的優選方案，步驟S1中，所述鑄膜液通過狹縫式涂布頭均勻涂覆在薄膜上，所述靜置時間為3s-10s，純水凝固浴的溫度為10-25℃；

步驟S2中，所述水相溶液通過狹縫式涂布頭涂覆在步驟S1獲得的聚砜多孔支撐膜上；

步驟S3中，所述油相溶液通過狹縫式涂布頭定量涂覆于步驟S2制得的基膜層上。