[发明专利]聚酰胺反渗透复合膜活性层形成用胺水溶液、及利用此的聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺反渗透复合膜活性层形成用胺水溶液、及利用此的聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法，更为详细是将醇胺及叔胺加入到胺水溶液中，从而可制得具有高透水性和优秀的除盐率的聚酰胺反渗透复合膜的聚酰胺反渗透复合膜活性层形成用胺水溶液、及利用此的聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法。 

背景技术

水和空气是包括人类在内的所有生物生存所必需的资源，其质和量对包括人类在内的地球上所有生命产生深远影响。随着科技和产业的迅猛发展，水资源的应用范围变得越来越广，其重要性日益显现，从而如何确保优质水资源，就地球生命的维持来讲是一个非常重要的问题。 

当今世界正饱受着水资源的贫乏及污染这双重磨难，而水资源的使用量呈不断增加的趋势，实际上可利用水资源的确保变得越来越难。根据UN的调查，世界人口的约1/5，即12亿人口正处于安全饮用水(Safe Drinking Water)不足的状况，其两倍的人，即24亿人正饮用着无排水设施的条件下饮水。因上述对水资源的不合理管理，造成了全世界人口中每年至少300万人因饮用不洁净的水而死亡的现状。 

另一方面，海水占全世界水量的约70％以上。但是，这种海水中包含着大量的盐分、各种碱等杂质，因此还不能直接将海水用于工业用水、农业用水、家庭用水等用途。为从上述海水或碱水中去除各种盐，从而用于人类日常生活中的各方面，从海水或盐水中去除各种碱等杂质，使去除杂质后的水淡水化是必需的，在这种淡水化工艺中反渗透复合膜用作其核心材料。 

一般的反渗透复合膜，是由可维持机械强度的多孔聚合物载体和设置在该多孔聚合物载体上的可决定分离特性的聚酰胺活性层所构成。特别是聚酰胺活性层，是通过多官能性胺和多官能酰卤等的胺反应性化合物进行的界面聚合所形成的。这种聚酰胺复合膜技术记载于1981年卡托特(Cadotte)的美国发明专利第4,277,344号中。该专利中记载了由包含至少2个以上伯氨基的多官能性芳族胺和包含至少3个以上酰基卤基的多官能酰卤之间的界面聚合来形成的聚酰胺活性层。通过上述方法制备的卡托特(Cadotte)的复合膜虽然具有高透水性和除盐率，但是而后为进一步提高透水性和除盐率，进行着不断研究。 

现有的提高聚酰胺反渗透复合膜的透水性的方法，可进行如下分类。第一种为，在胺水溶液中加入叔胺和强酸，从而形成叔胺盐的方法，第二种为，在胺水溶液中加入醇或极性非质子性溶剂的方法，第三种为，将所制备的聚酰胺反渗透复合膜与含有酸的溶液或胺水溶液接触，并在一定温度、一定时间为条件干燥而进行后处理的方法。 

对所述的第一种分类，即利用包含叔胺的胺水溶液实施界面聚合的方法进行如下详细描述。 

在1989年托马斯可(Tomaschke)的美国发明专利第4,872,984号中公开有，将含有包含至少2个以上反应性胺基的多官能芳族胺单体、单体胺盐 (monomeric amine salt)的胺水溶性溶液，和包含芳香族多官能酰卤化合物的有机溶液，在多孔载体表面接触而通过界面聚合制备聚酰胺膜。此时加入到胺水溶液的单体胺盐为由叔胺和强酸所形成的叔胺盐或季胺盐。具体说明是，此时所使用的单体叔胺类为，三烷基胺类的三甲胺、三乙胺、三丙胺，正烷基环脂肪胺类(N-alkylcyclo aliphatic amine group)的1-甲基哌啶，N，N-二烷基胺类的N，N-二甲基乙胺、N，N-二乙基甲胺，N，N-二烷基乙醇胺类的N，N-二甲基乙醇胺等。季胺类为，氢氧化四烷基铵类的氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵，苄基烷基氢氧化铵类的苄基三乙基氢氧化铵、苄基三丙基氢氧化铵等。并且，作为强酸，具体揭示有樟脑磺酸、甲磺酸、三氟乙酸等等。