[发明专利]一种含偶氮苯聚酰胺反渗透复合膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及反渗透膜制备领域，具体来说涉及一种含偶氮苯聚酰胺反渗透复合膜的生产方法。

 背景技术

目前，国内外商品化通用反渗透（RO）膜多为含偶氮苯聚酰胺类复合膜，其制备主要采用多元胺和多元酰氯的界面聚合法，但其存在制备工艺复杂，成本较高，表皮层厚度不易控制，且环境污染严重等致命缺陷。因此，进一步开发及应用新型高性能反渗透复合膜，一直是科学界与工业界的研究热点。

反渗透复合膜的性能与其超薄分离层的组分、结构与形态息息相关。因此，选择特色制膜材料和采用科学的成膜方法来制备其超薄分离层，将是获得高性能反渗透复合膜的关键突破口。

层层自组装(layer-by-layer assembly，LbL)技术，尤其是动态层层自组装，是一种简单而实用的超薄多层膜构筑技术。它可以通过组装材料的设计、组装条件的优化等调控手段，较方便的实现在分子尺寸范围内对膜结构和功能的控制，又能够通过改变组分等方法实现不同功能的集成，同时还兼具操作方便、制备工艺及设备简单、原料来源广泛、环境污染小等优点，尤其是应用于分离膜的制备优势明显。膜的分离特征是由膜的孔径决定的，膜的通量与其皮层厚度密不可分。自组装膜则因为能有效控制超薄层的组成、结构及形态，从而较易实现分离膜孔径与厚度的有效、精确双重调控。另外，由于LBL技术所制备的分离膜，其膜本体带有电荷，根据优先吸附—毛细管流原理，其对细菌、病毒等有机物将具有良好的去除效果，从而能有效提高分离膜的抗污染性能，延长使用寿命。

尽管如上所述，LBL技术应用于分离膜的制备具有无可比拟的优势，但目前的LBL技术主要基于静电吸引层层自组装，较弱的组装驱动力和不稳定的分子间相互作用，导致了组装膜的稳定性和强度欠佳。

    紫外光（UV）固化是近年发展起来的一种新型材料表面处理先进技术，它具有高效、节能、经济、环保、适应性广等优点，而被广泛应用于涂料、印刷、膜技术等行业。但在LBL技术中，尚没有应用，如何将两种技术结合，制备出高强度和稳定性的反渗透复合膜是目前需要攻克的一个难题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，及存在的技术难题，进行了科学的研究和探索，提供了一种含偶氮苯聚酰胺反渗透复合膜的制备方法。

本发明所述的一种含偶氮苯聚酰胺反渗透复合膜的制备方法。通过重氮-偶合、酰胺化、自由基聚合工艺路线的设计与优化，将偶氮苯基团、酰胺基团与阴/阳离子亲水基团，分别引入功能自组装分子内，制备兼具紫外光响应与亲水功能的侧链型阴/阳离子偶氮苯聚酰胺层层自组装功能单体，并通过自由基溶液聚合及超声波振荡等物理共混方法的集成，制备集成膜性、亲水性、力学性、稳定性与紫外光响应于一体的主-客体掺杂型共聚物微孔基膜。然后利用结合了紫外光固化后处理的改进动态层层自组装技术，制备层数可控，层间共价键牢固交联，膜本体带电荷的低污染、高强度、高稳定性的新型含偶氮苯聚酰胺反渗透复合膜。

 具体的制备方法为：

一种含偶氮苯聚酰胺反渗透复合膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）对氨基偶氮苯衍生物（A）的合成

选取苯胺衍生物，将其溶解于水中，其在水溶液中的质量百分比浓度为1%~50%；待上述苯胺衍生物完全溶解于水中后，向该水溶液中加入与取代芳香伯胺摩尔质量比为1.0~1.5的亚硝酸钠，搅拌溶解，制备混合液；将上述混合液缓慢倒入质量百分比浓度为1%~20%的HCl溶液中，所述Hcl溶液温度为0~5℃，与取代芳香伯胺摩尔比为1.0~5.0，反应后，用淀粉-碘化钾试纸检验反应是否完全，用重量浓度为1%~20%的尿素水溶液除去反应中多余的亚硝酸；将上述反应液过滤，得到的滤液即为重氮盐水溶液，冷却放置。

将苯胺衍生物中的一种，溶解于水中，其在水溶液中的重量浓度为1%~50%；向上述苯胺衍生物溶解液中加入占该溶解液重量0.05%~5%的HCl，剧烈搅拌，反应温度为0~60℃，制备混合液；缓慢将上述混合液加入①中所述的冷却的重氮盐水溶液中，得反应产物对氨基偶氮苯衍生物，待对氨基偶氮苯衍生物完全析出，经过滤、重结晶、并依次用饱和氯化钠溶液、乙醇溶液、去离子水洗涤、然后于真空箱中干燥，即得所述产物对氨基偶氮苯衍生物A。

所述苯胺衍生物，可以为邻/对甲苯胺、乙酰基苯胺、对/邻硝基苯胺、邻/对羧基苯胺、邻/对磺基苯胺，取代芳香族伯胺中一种，优选为，取代芳香族伯胺。

（2）侧链型偶氮酰胺功能单体（B）的合成