[发明专利]耐压聚砜基膜及其制备方法

说明书

本发明涉及耐压聚砜基膜，包括无纺布层、通过在无纺布上涂敷聚砜溶液制备成的聚砜基层，聚砜溶液按重量百分比含如下组成：聚砜15～25%，成孔剂4～18%，表面活性剂0.04～0.2%，其余为溶剂。本发明还涉及耐压聚砜基膜的制备方法，包括步骤：1）按重量百分比配制聚砜溶液，一定溶解条件下溶解均匀，2）将溶解好的聚砜溶液涂敷在无纺布上，置于凝固浴相变固化，形成耐压聚砜基膜。本发明的聚砜基膜孔隙均匀，孔径范围10～50纳米，产水量800～1200L/㎡/h，基膜断面结构为立体网络框架结构，耐压能力提高，5MPa压力下运行不易变形，适做苦咸水反渗透膜、高盐废水处理用反渗透膜和海水淡化反渗透膜的基膜。

技术领域

本发明涉及反渗透膜技术领域，尤其涉及耐压聚砜基膜及其制备方法。

背景技术

反渗透技术是一种由压力驱动对水和水中的溶质进行分离的过滤技术，广泛应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。

反渗透膜是反渗透技术中提供分离作用的薄层介质，是反渗透技术的核心部件。现今主流的反渗透膜为采用界面聚合工艺制作的三层结构的薄层半透膜，三层结构分别为无纺布层、聚砜基层和聚酰胺脱盐层（分离层）。其中，无纺布提供基础力学强度；脱盐层在最上层，起到阻隔离子通过的分离作用；而聚砜基层处于无纺布和脱盐层的中间位置，承担孔隙过度作用，为脱盐层提供孔隙力学支撑，防止极薄的聚酰胺层在压力下破裂。作为过度层，聚砜基层既要有较好支撑作用，又要合适的表面孔径尺寸，同时具备较好的水透过性。

目前,国内反渗透膜的生产技术日趋成熟，尤其在低压反渗透膜的制备上，现有的低压反渗透膜具有较高的产水量和脱盐率，广泛在净水领域得到大规模应用。然而，在高盐高压运行环境，反渗透膜的性能仍不稳定，尤其涉及海水淡化领域上的应用。

正如本领域众所周知的，在过滤分离水和水中溶质时，施加在水体上的压力要高于水因浓度差异自发透过膜的渗透压，一般我们称高出的差值为跨膜压差。待分离的水体溶质浓度越高，跨膜压差越大。当跨膜压差超过反渗透膜自身力学强度限值时，聚砜基层会被压扁，层间孔隙会紧密的贴在一起，使膜丧失水的流动通道，使产水量降低。

聚砜基层结构决定耐压能力。根据耐压由小到大的顺序，聚砜基层常见结构依次为图1所示的大底孔结构、图2所示的海绵腔室状结构以及图3所示的立体网络框架结构。目前，现有的商品反渗透膜基层结构基本是前两种结构。

发明内容

为此，本发明提供一种具备立体网络框架结构的、耐压能力强的耐压聚砜基膜及其制备方法将是有利的。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种耐压聚砜基膜，其特点在于包括无纺布层、以及通过在无纺布上涂敷聚砜溶液制备而成的聚砜基层，其中，聚砜溶液按重量百分比包括如下组成：

聚砜15～25%，成孔剂4～18%，表面活性剂0.04～0.2%，其余为溶剂。

进一步，上述聚砜为双酚A型聚砜、聚醚砜或聚芳砜。聚砜的含量与孔隙密度有关，影响膜层骨架强度。低于15%的基膜膜层孔隙偏大，易形成大底孔结构；高于25%的基膜膜层孔隙过小，易形成腔室结构。

再进一步，上述成孔剂为小分子成孔剂或高分子成孔剂的一种或几种的混合，或是小分子成孔剂和高分子成孔剂的混合物；