[发明专利]一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；PE微孔膜的孔径为0.01‑10μm，孔隙率为70‑95％，厚度为20‑120μm。本发明PE微孔膜的孔径小且均质性优异，其表面涂覆聚砜层，由于涂敷聚砜时采用的DMF、DMAc、NMP或DMSO等有机溶剂，PE微孔膜易溶于此类溶剂，使得PE微孔膜会受到渗透刻蚀，使得聚砜层表面孔径变小，更加均匀。由于聚砜层孔径更加均匀将使得聚酰胺层在聚合过程中减少缺陷，聚酰胺层更加均匀，性能更加优异。本发明制备得到的反渗透膜具有优异的水通量和截留率。

技术领域

本发明属于反渗透膜领域，特别涉及一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透是一种高效的水净化方法，具有效率高，成本低，无相变，易集成化、模块化及自动化等优点，广泛用于电子行业高纯水制备、医疗用水制备、海水淡化、苦咸水淡化、污水再生利用等诸多领域。随着全球淡水资源的短缺及水污染的日益严重，反渗透技术在水净化方面发挥着越来越重要的作用。

但是目前反渗透膜的基膜孔径分布不均匀，在聚酰胺薄膜反应过程中会使得反渗透膜表面孔径不均匀，最终影响反渗透膜的通量和截留率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法，聚砜层和聚酰胺层孔径均匀，性能更加优异，能够提高反渗透膜的水通量和截留率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种PE微孔膜为基材的反渗透膜，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；

PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm。

进一步的，PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。

进一步的，亲水性聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚甲基吡咯烷酮、聚丙烯酸。

进一步的，无机粒子为二氧化硅、氯化钠、碳酸钙或二氧化钛。

进一步的，增链剂为邻苯二甲酸酐或聚异二醇。

本发明还提供了上述一种PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

1)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，固化后得到覆有聚砜层的PE微孔膜；

2)取间苯二胺、三乙胺和樟脑磺酸加入去离子水中，磁力搅拌，制得水相溶液；取均苯三甲酰氯加入正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液；将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；

3)将聚乙烯醇溶于去离子水中，机械搅拌，得到聚乙烯醇水溶液；将氧化石墨烯溶于去离子水中，磁力搅拌，超声分散，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛、左旋丝氨酸和盐酸，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，烘干，得到反渗透膜。

进一步的，PE微孔膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；

2)再将步骤1)得到的基膜退火、拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到用于水处理膜基材的PE微孔膜。