[发明专利]一种高截留率的复合反渗透膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及膜技术领域，更进一步说，涉及一种高截留率的复合反渗透膜及制备方法。

背景技术

复合反渗透膜是在多孔支撑层基膜上复合一层薄的、致密的、有特种分离功能的不同材料，比一体化膜具有更高的溶质分离率和水的透过速率，目前大部分的商业化反渗透膜都采用界面聚合反应制备而成。复合反渗透膜己广泛地应用于石化、电子、纺织、轻工、冶金、医药、生物工程、食品、环保等领域。一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

复合反渗透膜的工艺过程在美国专利US4277344中有介绍，即首先将聚砜涂敷在聚酯无纺布上而形成的微孔底膜，浸入到二胺或多胺水溶液中，然后通过风淋、辊压等方法去除膜表面多余胺溶液，再浸入到多元酰氯的有机非极性溶液中与酰氯发生界面聚合反应，从而在表面形成致密的具有分离功能的聚酰胺超薄活性层，成膜后，充分洗涤及适当的热固化处理可提高膜性能。

制备同时具有高通量与高截留率的薄层复合膜是水处理膜的发展趋势也是发展需求。而在各种提高复合反渗透膜性能的方法中，向水相溶液中加入添加剂的手段无疑是相当方便且容易操作的，也有很多专利发明围绕此法展开。中国专利CN101569836A通过向水相中加入二甲亚砜、甲基苯基亚砜或是一些可溶性的醇类改善了膜的通量，但截留率都难以保证，甚至有的实施例中截留率下降严重。而在中国专利CN101381125A中，则提出了向水相溶液中加入季铵盐类添加剂如四甲基氯化铵、三辛基甲基氯化铵等以提高反渗透膜的通量和截留率，但其改性后的膜截留率最高仍未能突破96％。美国专利US006162358A通过向水相中加入苯酚、邻甲苯酚及愈创木酚等提高了复合反渗透膜的通量，但截留率提高幅度小或者有下降。

综上所述，如何保持通量不下降的基础上提高反渗透膜的截留率依然是目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种高截留率的复合反渗透膜及制备方法。通过复合反渗透膜致密功能层形成之前对多孔支撑基膜用丙酮水溶液进行浸润处理，使制得的复合反渗透膜截留率得以提高的同时，又保持较高通量。

本发明的目的之一是提供一种高截留率复合反渗透膜。

所述复合反渗透膜是由包括以下步骤的方法制备的：

将多孔支撑基膜用丙酮水溶液浸润，再与含有两个或两个以上氨基的化合物的水相溶液接触，并除去多余水相溶液后，再与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的有机相溶液通过界面聚合制得所述复合反渗透膜。

本发明的目的之二是提供一种高截留率的复合反渗透膜的制备方法。

包括：

将多孔支撑基膜用丙酮水溶液浸润，再与含有两个或两个以上氨基的化合物的水相溶液接触，并除去多余水相溶液后，再与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的有机相溶液通过界面聚合制得所述复合反渗透膜。

具体包括以下步骤:

a)将多孔支撑基膜经过丙酮水溶液浸润后，除去多余的溶液；

b)将上述步骤处理后的多孔支撑基膜与含有两个或两个以上氨基的化合物的水相溶液接触；

c)将经过水相溶液浸润后的多孔支撑基膜表面多余的水相溶液除去；

d)经过步骤c处理后的多孔支撑基膜与含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的有机相溶液接触得到复合膜；

e)干燥、热处理、水洗后制得所述复合反渗透膜。

所述的多孔支撑基膜优选为聚砜多孔支撑基膜、磺化聚砜多孔支撑基膜、聚醚砜多孔支撑基膜、磺化聚醚砜多孔支撑基膜中的一种；多孔支撑基膜的截留分子量优选为3-5万；

所述含有两个或两个以上氨基的化合物优选为芳香族多官能胺中的一种或几种；所述芳香族多官能胺优选为间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、1,3,5-三氨基苯、1,2,4-三氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,4-二氨基甲苯、2,4-二氨基苯甲醚、阿米酚、苯二甲基二胺中的至少一种；

所述含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物优选为芳香族多官能酰氯化合物中的一种或几种；所述芳香族多官能酰氯化合物为对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯中的至少一种。

所述的有机相溶液的有机溶剂优选为正己烷、环己烷、三氟三氯乙烷、正庚烷、正辛烷、甲苯、乙苯、ISOPAR溶剂油中的一种或几种。

所述浸润多孔支撑基膜的丙酮溶液的体积浓度为0.5％-30％；优选为2％-15％，浸润时间为10-600秒，优选为30-150秒，温度优选为15-45℃。