[发明专利]一种复合反渗透膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合反渗透膜的制备方法。其主要技术特性在于：将晶须均匀分散到溶液A与溶液B中，通过胺类与酰氯类单体在混有反应性酰氯单体的多孔支撑层的表面进行原位界面聚合而形成混有富含羟基的晶须的功能脱盐层，从而得到复合反渗透膜。采用此方法制备的复合反渗透膜具有优良的机械强度，提高功能脱盐层的亲水性，增强了抗污染能力，脱盐层与基膜的相互作用力增强，结合的更紧密，不易脱落，同时增强了抗菌能力，复合反渗透膜的脱盐率更高，使用寿命延长。

技术领域

本发明涉及一种复合反渗透膜的制备方法，属于分离膜制造领域。

背景技术

膜分离技术是指分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时实现选择性分离的技术。根据膜孔径的不同，可以分为微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）。反渗透是膜分离技术的重要组成部分，是海水、苦咸水淡化，纯水制备的最节能、最简便的技术。广泛用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等领域。目前，商品反渗透膜均为平板复合膜，是由基层的无纺布、多孔中间支撑层和脱盐层组合而成。在分离过程中，脱盐层对产水品质起着至关重要的作用，其抗污染能力、抗摩擦能力和离子选择性都要根据社会生产力的进步和实际生产应用中的需求变化而不断提升。

CN102974228B 公开了一种具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜，包括在膜的多孔支撑层上有一层由粒径为1~1000nm 的无机纳米粒子和聚酰胺或聚酰亚胺相间杂化形成的脱盐层的制备方法，提高了亲水性能、抗氧化和抗污染性能，具备低污染、大通量、高脱除率的效果。纳米粒子对聚合物具有改性作用，但由于比表面积大，表面能高，粒子间极易团聚，且难分离，影响综合性能。

晶须是以无机物和结晶有机聚合物为原材料，通过人为控制，以单晶形式生长的形状类似于短纤维，但尺寸远小于短纤维的须状单晶体。由于晶须本身结构纤细，且具有高强度、高模量等优异的力学性能，加入到树脂中能够均匀分散，起到骨架作用，广泛用作复合材料的增强体，用于制造高强度复合材料。

发明内容

本发明提供了一种表面富含羟基的晶须增强脱盐层的复合反渗透膜的制备方法，为了改善现有反渗透膜的脱盐率、延长其使用寿命。

本发明的晶须增强脱盐层的复合反渗透膜的制备方法如下所述。

上述的复合反渗透膜是一种晶须增强脱盐层的复合反渗透膜，其特征在于：包括无纺布层、混有反应性酰氯单体的多孔支撑层和功能脱盐层，脱盐层为富含羟基的晶须增强聚酰胺或者聚酰亚胺。

（1）聚合物溶液的制备：将聚合物、酰氯单体反应物、有机溶剂和造孔剂按一定比例配制成溶液，快速搅拌并升温30~90℃，溶解1~24h后，静置真空脱泡4~48h，真空度-80KPa，得到聚合物铸膜液。

（2）复合反渗透膜基膜的制备：将步骤（1）的铸膜液涂于无纺布上，再浸入凝固浴中使聚合物分相，用去离子水多次冲洗，即采用非溶剂相转化法得到含有反应性酰氯单体的复合反渗透膜的基膜。

（3）配制A溶液：将晶须分散于去离子水中，搅拌至均匀，加入胺类单体，调节PH值为碱性，PH范围8~12，搅拌溶解完全。

（4）配制B溶液：将晶须分散于有机溶剂中，搅拌至均匀，加入酰氯单体，搅拌充分溶解。

（5）界面反应和后处理：将步骤（2）中的多孔支撑层浸入A溶液中，浸渍时间1~100s，沥干表面水珠，再浸入B溶液中，浸渍时间为1~200s，得到初生复合反渗透膜，用温度为20~80℃的去离子水处理5~10分钟，再用浓度为0.5~20wt%，温度为15~80℃的甘油处理5~30min，最后用60~100℃热空气烘干制得复合反渗透膜。

所述步骤（1）中的聚合物为聚砜或聚醚砜。