[发明专利]一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法

说明书

一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法。涉及反渗透技术领域，尤其涉及一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法。本发明通过增加界面聚合预反应使部分反应热提前释放，避免了界面聚合反应时因为反应过于激烈，反应区域温度急剧上升，水相中溶解的气泡大量溢出，造成聚酰胺层缺陷的问题，提升了膜片的脱盐性能。另外预反应中使用间苯二甲酰氯替代均苯三甲酰氯，反应生成的线性结构小分子胺类，会参与下一步的界面聚合反应，增大了聚酰胺网络交联结构的空间空隙，大大提升了膜片的水通量。

技术领域

本发明涉及反渗透技术领域，尤其涉及一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法。

背景技术

反渗透膜法过滤作为一种水处理技术，由于其优异特性，迅速在水处理领域占领了大量市场。反渗透膜法过滤的核心在于反渗透膜片，因此如何制备高脱盐、高水通量以及使用寿命长的膜片是值得研究的问题。

反渗透膜片由无纺布、基膜、聚酰胺三层组成，其中无纺布的作用是提供强力支撑。而基膜一方面为聚酰胺层提供强力支撑，更重要的一方面是为界面聚合反应提供场所，对聚酰胺层的性能有很大影响。基膜的孔径大小以及孔隙率决定了基膜孔中可以储存水相的多少，同时基膜孔径大小是否均匀决定了界面聚合反应时参与反应的水相单体数量是否相同。因此在保证合适的基膜孔径的前提下，孔径大小越均匀越好，孔隙率越大越好。但是在实际生产过程中，目前的制备方法很难实现孔径大小完全一致的问题。

在界面聚合反应过程会放出热量导致反应区域温度升高，温度升高后，气体在水中的溶解度减小，从水相中溢出，适量的气泡可以为界面聚合反应提供更多的反应界面，生成层叠结构的聚酰胺层有利于通量和脱盐性能的提升。但是如果气泡数量太多则会破坏聚酰胺层结构造成膜片缺陷。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能够控制界面聚合反应放热速率、有效避免水相因温度过高溢出大量气泡，降低膜片的脱盐性能和水通量；同时增加聚酰胺分子空间结构提升通量的一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法。

本发明的技术方案是：一种分段界面聚合制备反渗透膜的方法，包括以下步骤：

S1：将基膜浸入N-N二甲基甲酰胺水溶液中，之后取出用纯水冲洗去除残留的N-N二甲基甲酰胺，用风刀吹干膜面水分；

S2：将含有多元胺单体的水相溶液倒在基膜表面，使其孔隙中充满水相溶液；

S3：去除多余水相后，将包含间苯二甲酰氯的预处理溶液倒在基膜上，在基膜表面发生预反应，生成线性低分子胺类化合物，再倒入包含均苯三甲酰氯的油相溶液中，完成界面聚合反应，生成聚酰胺层，固化后得到反渗透膜。

进一步，所述N-N二甲基甲酰胺水溶液的浓度为5-15%，在所述N-N二甲基甲酰胺水溶液中浸泡1-5min。

进一步，所述预处理溶液的制备方法为：

将间苯二甲酰氯加入到油相溶剂中，使用研磨棒研磨直至间苯二甲酰氯成为细小粉末，之后搅拌至溶解均匀，配置成预处理溶液；

进一步，所述间苯二甲酰氯浓度为0.01-0.05wt%。

进一步，所述油相溶液为isopar G或者正己烷。

进一步，所述油相溶液的制备方法为：

将均苯三甲酰氯加入到油相溶剂中，使用研磨棒研磨直至均苯三甲酰氯成为细小粉末，之后搅拌至溶解均匀，配置成油相溶液。

进一步，在所述预处理溶液中浸泡5-10S。

进一步，所述水相溶液为的制备方法为：

将多元胺单体加入到温度为30℃的纯水中，搅拌直至溶解均匀，配置成水相溶液。

进一步，所述多元胺单体的浓度为2-5wt%。

进一步，所述多元胺单体为间苯二胺。