[发明专利]高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用

说明书

技术领域

本发明涉及膜技术领域，特别涉及高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用。

背景技术

纳滤是20世纪80年代末期发展起来的一种新型膜分离技术，由于其具有高效率、低能耗、高选择性等优点，已在海水淡化、废水处理、生物制品分离、环境工程、食品、医药等领域得到广泛应用。

低压纳滤膜技术是北京碧水源科技股份有限公司自主知识产权的一种超低压大通量纳滤膜。目前，低压纳滤膜的主要结构形式为复合膜，复合膜是将一层超薄功能层沉积到具有适当孔径的多孔支撑膜表面，沉积方式主要有表面涂覆、界面聚合和原位聚合等，复合膜可使每层的性能达到最优化。

芳香聚酰胺是目前低压纳滤膜的主要材料，由于其具有脱盐率高、通量大、化学稳定性好、pH适用范围宽、操作压力要求低等优点被广泛使用。但其不耐氧化，易被活性氯氧化降解。研究发现胺类制备的聚酰胺的耐氯性顺序为：芳香族二胺＜脂环族二胺＜脂肪族二胺，脂环或脂肪二胺单体制备得到的聚酰胺只发生可逆的酰胺键的氯化，而不发生不可逆的芳香环的氯化，用脂环或脂肪胺代替芳香胺制备聚酰胺膜可提高耐氯性，但引入脂环或脂肪胺后，会降低膜的机械强度，不宜在压力较高的条件下使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用，用于去除细菌、病毒、农药残留、水垢、重金属、溶解性有机物、胶体物质领域；家用净水去除硬度，经济有效的解决现有技术中存在的问题。

本发明具体技术方案如下：

高分子界面聚合材料，包括结构为如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的异构体：

其中：R₁选自基团；

R₂选自基团；

R₃选自基团；

所述R₁，所述R₂，所述R₃中至少有一个基团为

进一步的，一种低压纳滤膜，在基膜上修饰了所述的高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料。

进一步的，一种低压纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

将单宁酸溶于水相溶剂中，并将pH值控制在6-11，得到界面聚合反应水相溶液；

取聚砜基膜，单面接触所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有单宁酸的聚砜基膜吸附面；

清除多余水相溶液；

将芳香族多元酰氯溶于油相溶剂中，得到界面聚合反应油相溶液；

将所述聚砜基膜吸附面接触所述油相溶液反应0.5-2min；

干燥后即可得到低压纳滤膜产品。

进一步的，所述水相溶剂为樟脑磺酸和三乙胺的水溶液，或水。

进一步的，所述樟脑磺酸按重量百分比计，含量为1％-4％；所述三乙胺按重量百分比计，含量为0-2％，不包括0％。

进一步的，所述水相溶液中，单宁酸以重量百分比计，含量为0.1-1％；

进一步的，所述油相溶剂为正庚烷、正己烷或异构烷烃系列溶剂。

进一步的，所述油相溶液中，所述芳香族多元酰氯以重量百分比计，含量为0.1-0.6％。

进一步的，所述芳香族多元酰氯为均苯三甲酰氯或均苯三甲酰氯与间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中任一种的混合物。

进一步的，所述干燥为置于自然环境干燥5-30min或置于70℃的烘箱烘干3-8min。

进一步的，一种低压纳滤膜元件，采用了所述低压纳滤膜。

进一步的，所述低压纳滤膜，用于去除细菌、病毒、农药残留、水垢、重金属、溶解性有机物、胶体物质领域；家用净水去除硬度。

进一步的，一种低压纳滤膜元件，采用了所述低压纳滤膜。

本发明所述低压纳滤膜的分离层一种典型结构，如式(Ⅱ)所示：

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)单宁酸是一种无毒无害的天然材料，单宁酸作为制备复合膜的水相单体，通过界面聚合制备脱盐层，相比于传统的间苯二胺/哌嗪—均苯三甲酰氯体系所制备的纳滤膜，其丰富的羟基赋予复合膜优良的亲水性，使得低压纳滤膜抗污染性能得到显著提高，且材料易于附着在膜表面；

(2)界面聚合形成的酯键具有比酰胺键更强的耐氧化性，相比于传统聚酰胺纳滤膜，其使用寿命得到显著提升。