[其他]復合膜

無效

• 申請號: 85105139
• 申請日: 1985-07-06
• 公開（公告）號: CN85105139A
• 公開（公告）日: 1986-12-31
• 發明（設計）人: 森德特
• 申請（專利權）人: 杜邦公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;B32B27/34
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏,劉元金

本發明是關于適用于可逆滲透方法（如水溶液的脫鹽作用）的復合膜。

特別是本發明關系到多層膜，其中一層是由亞苯基、環己烷-1，3，5-三羰酰胺聚合而成，另一層是微孔性的支撐層。

選擇性滲透膜適用于水溶液的脫鹽作用，這是很多專利的課題。理杏特等人美國專利3，567，632揭示滲透膜是由有機的氮連接芳族的聚合物制取。卡多特美國專利4，277，344揭示選擇性多層滲透膜，其中一層是微孔性的聚砜基質層，另一層是并列的聚酰胺層，它們是由芳香三元酸鹵化物和芳香二酰胺制取。斯卡拉等人的美國專利3，744，642揭示多層滲透膜其中一層是多孔性的基質而其并列層是聚酰胺，聚苯酯或聚氨磺酰。維蘭德等人的美國專利3，649，687揭示在交聯劑生產中使用的1，3，5-環己烷三羰酰氯是1，3，5-環己烷三異氰酯。哈拉等人的美國專利4，353，802揭示半滲透性的復合膜其薄膜的材料是用具有聚合機能的芳香酰基鹵交聯而成。

現在已發現有很好選擇性的脫鹽作用的滲透膜可以用多孔性的基質和間亞苯基-環己烷-1，3，5-三羧基酰胺聚合物來制取。

本發明的多層滲透膜包含一微孔性的支撐層和一層由亞苯基，環己烷和1，3，5-三羧基酰胺聚合而成的重疊層。理想實施例中微孔性基質是聚砜，其孔徑大小為：直徑小于約20毫微米。

環己烷-1，3，5-三羧酸如同兩個幾何異構體：順式和反式（參閱Alfred????Steitz，Jr.，J.Organic????Chem.33，7，2978-9（1968）。

這是兩種性質截然不同的有機化合物，但只要在高溫（240℃）下延長加熱時間（24小時）或用一些適當的化學反應便可使他們互相轉換。這兩種異構物形式也存在于相應的酰基氯和酰胺，包括聚酰胺。

制備本發明薄膜狀一種便利方法是用界面縮聚作用，也就是把聚基質和間苯二胺溶液接觸，然后，把聚砜基質和1，3，5-環己烷之羰酰氯溶液接觸。使用的三羰酰氯可能是順式，反式或它們的混合式。由于反應是擴散控制和自動限制，所以此方法可產出非常薄的膜。

本發明的滲透膜中，微孔性基質通常約為0.5至5密耳（千分之一吋）厚而聚酰胺層通常約為20至200毫微米厚。

刊載于美國專利4，277，344的卡多特的方法，說明制備這種類型的復合滲透膜所需條件。這方法包括基本的幾個步驟：

制備直徑小于20nm，微孔性基質，可用聚砜及其15%二甲基酰胺溶液澆鑄并立即于水中冷卻以沉淀聚砜及提取溶劑。

用1-10%，更可取的為2-4%濃度的二胺水溶液加于基質（干的，貯存的或鮮濕的）之上，過剩的溶液可用排冰、滾壓或海綿等方法移去。在最后的并合工作中，二胺的濃度是一個重要的因素。

如果讓澆鑄的聚砜在含有0.1-10%（重量百分比），較好是0.5-5%（重量百分比）而最好是1-3%（重量百分比）的水溶液中冷卻，而產生的復合滲透膜比之用兩步水溶液冷卻接著用上述載以二胺的方法更具優越性。

負載基質在室溫下浸漬于含有環己烷-1，3，5-三羰酰氯（順式，反式或混合的）溶液的FreonTF液態氯氟烴或己烷或其混和物（此溶劑對聚砜基質的多孔結構沒有不良影響）5-90秒，較好是15-35秒。聚酰胺的形成引起原來有光澤的基質變為暗淡的顏色。起動的環己烷，三羰酰氯單體的原來順式/反式比例相信是保留在最后的聚酰胺中。

最后的并合是在20-100℃，50-70℃則更好，烘干5-180秒，15-60秒則更好，使聚酰胺表面固定的粘附在聚砜基質上。

殘馀的二胺及反應的副產物則浸于水然后提取。

實例

例子中所示測試結果均在800psi壓力下操作17個小時以后取得。除非有別的說明，所有滲透性能測試均在室溫和1000psi下，將每升含32-33克的氯化鈉置于磁攪拌滲透池中測得。測試結果表示為受抑NaCl分數（R）而Kw是在每秒每萬億帕斯卡下表的讀數單位。

R＝1 (C_p)/(C_f)

這里C_p是NaCl滲透的濃度

C_f是NaCl的進料濃度

Kw＝ (助溶劑)/(有效壓力（m·s^-1.TPa,^-1))

這里，助熔劑是指其通過滲透膜的流速

而有效壓力＝進給壓力減反滲透壓力

實例1-8