[發明專利]一種利于中空纖維有機濾膜界面聚合成聚酰胺膜的方法

有效

• 申請號: 202310148234.X
• 申請日: 2023-02-22
• 公開（公告）號: CN116059852B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 聞海萌;李勝蘭;周蘭鳳
• 申請（專利權）人: 泰州南瀟新材料科技有限公司
• 主分類號: B01D71/56
• 分類號: B01D71/56;B01D69/08;B01D67/00;B01D69/02;B01D61/14;B01D69/12
• 代理公司: 南京禾祁專利代理事務所(普通合伙) 32462
• 代理人: 孫峰

本發明提供了一種利于中空纖維有機濾膜界面聚合成聚酰胺膜的方法，通過將將親水性的納米改性顆粒摻雜于液體石蠟中，并利用石蠟相態轉化以及中空纖維有機濾膜的特點以石蠟堵孔的方式，提高了支撐膜在涂覆多元胺過程中的親水性，并可以通過提孔液體石蠟中納米改性顆粒的量來隨時調整膜親水性，而且，后續的石蠟去除可以保證支撐膜在應用多次中不具有親水性的改良，從而降低了膜生產企業的生產成本，具有顯著的應用潛力。

技術領域

本發明涉及一種膜材料制備方法，具體涉及一種利于中空纖維有機濾膜界面聚合成聚酰胺膜的方法。

背景技術

聚酰胺膜是較為常見TFC膜，其在納濾、反滲透、正滲透等方面具有廣泛的應用。作為納米級別的分離，現有技術的聚酰胺納米膜均是在多孔有機濾膜上通過界面聚合而成，即首先在多孔有機濾膜上涂覆一層多元胺層，然后置于多元酰氯相中以使多元胺與多元酰氯界面成膜。為此，多孔有機濾膜的理化參數例如親水性、有機濾膜孔徑等對于界面聚合所形成的聚酰胺膜的性能具有至關重要的作用。

對于親水性而言，親水性好的有機濾膜利于水相單體在有機濾膜上的鋪展，為此，現有技術中存在對有機濾膜進行親水性，例如將分子篩、石墨烯、二氧化硅等親水顆粒共混或者接枝到多孔支撐層中，但是上述有機濾膜改性方法是永久性的改性。但是對于納濾、反滲透膜應用而言，一般是將多孔支撐層置于近原料側，分離層置于遠原料側。因此，如果支撐層側的親水性大于支撐層，則會成為水分通過膜層的傳質阻礙，從而降低了水通量。因此，往往需要對分離層進行更強的親水改性，從而導致成本的增壓以及膜的過度改良。

而且，對于納米級分離膜工業生產而言，其支撐材料往往是采購上商品化超濾或者微濾膜產品作為有機濾膜使用，因此，有機濾膜的親水改性往往需要從源頭對有機濾膜進行改良，其需要納米級分離膜生產企業進行自行生產有機濾膜，或者與有機濾膜生產企業進行合作生產定制化有機濾膜產品，其也必然導致了成本的增加。

發明內容

為此，本發明以現有中空纖維微濾膜作為有機濾膜，通過對有機濾膜界面聚合的方法進行改良，從而使得有機濾膜在涂覆時候具有臨時親水性，從而避免了顯著增加分離層制備成本等問題。

本發明提供了一種利于中空纖維有機濾膜界面聚合成聚酰胺膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

1）?將親水改性顆粒摻雜于熔融的液體石蠟中形成堵孔液，親水改性顆粒的濃度為5-20wr%;

2）取一端封口的中空纖維有機濾膜作為支撐膜，將有機濾膜外表面密封，繼續將堵孔液通過另一端注入到有機濾膜內部使液體石蠟灌滿有機濾膜膜孔，并于室溫下固化；

3）將經過步驟2）處理的有機濾膜去除外表面密封，并浸漬于含有多元胺的水相溶液30-500s，取出后去除有機濾膜表面多余溶液；

4）再次將有機濾膜浸漬于恒定溫度的多元酰氯油相溶液，浸漬時間為10-120s以使多元胺和多元酰氯界面聚合形成酰胺基；

5）經形成酰胺基的有機濾膜置于80-100℃的非極性溶劑中浸漬10-200min以將液體石蠟除去以形成中空纖維聚酰胺膜。

優選地，中空纖維有機濾膜為超濾膜或者微濾膜，其孔徑優選為2-10μm。

優選的，所述的石蠟為70號石蠟、80號石蠟中的一種。

優選地，所述的中空纖維有機濾膜材質選自聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜中的一種。

優選的，所述的多元胺為哌嗪、乙二胺、間苯二胺、對苯二胺、己二胺、鄰苯二胺、三乙胺、二氨基甲苯中的一種，濃度為0.2-5wt%。

優選地，所述的多元酰氯為間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯中的一種，濃度為1-3wt%。