[发明专利]一种大通量抗污染复合反渗透膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域。具体地，本发明涉及一种反渗透膜的制备方法，尤其涉及一种具有高水通量和高脱盐率特点的抗无机污染复合反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透是利用反渗透压作用实现水的纯化和不同溶质分离，与其他膜种(纳滤、超滤、微滤等)相比，具有更小的膜孔径，可有效去除水中盐类、小分子酸、醛、酚等有机物和胶体。应用领域包括海水淡化、苦咸水脱盐、饮用水净化、工业超纯水生产以及造纸、电镀、石油化工、制药、印染等工业废水的无害化处理。随着膜应用领域的扩大，膜污染问题日趋显现。因此，提高膜片的抗污染能力、延长其使用寿命对降低处理成本，推动反渗透膜技术向更加广阔的应用领域发展具有重要意义。

利用界面聚合是主要的反渗透膜制备方法，为了提高反渗透膜的抗污染性能，通常需要对聚酰胺功能层表面进行改性。现有技术有在功能层表面涂覆PVA(聚乙烯醇)涂层的方法，提高膜片的亲水性，减弱表面的电负性，如CN1213985、CN1923348，但是PVA分子没有被交联，与聚酰胺层结合力较弱，在运行过程中很容易水解脱落，最终失去作用。因此专利CN101130444采取在溶液中加入一定量的催化剂和交联剂，这样制备的膜片抗污层强度有所提高，但是与基体的聚酰胺膜结合力不够，反渗透膜在使用过程中仍不够稳定，时有脱落的情况。

反渗透膜的生产通常使用多胺单体和均苯三甲酰氯单体，造成聚酰胺层表面具备部分羧基、氨基和羟基等化学基团，其中羧基和氨基的存在对膜面的电荷性和吸附性会有不利的影响，因此充分利用这部分基团，将有效的提高抗污染层的结合强度和弥补膜面缺陷，如CN 101439270等。而将多元醇交联和化学接枝方式有机的结合，则能在保证抗污染层结合强度的前提下，更大程度的提高水通量，增强抗污染性能，如CN102363113所述技术，但该专利技术应用范围较小。本发明专利在结合原位接枝及交联聚合等技术的基础上，扩大了技术适应范围，并有效提高了反渗透膜的通量。

发明内容

本发明的目的在于，填补上述技术的空白，提供一种适用性广，水通量高的抗污染复合反渗透膜及其制备方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种大通量抗污染复合反渗透膜，其基础反渗透膜片组成包括无纺布层、聚合物支撑层和聚酰胺功能层，改性后的膜片其特征在于：在聚酰胺功能层上形成交联网状功能涂层。

所述的功能涂层，是涂覆含有环氧化合物、多元醇单体、固化剂、交联剂的混合溶液，然后经过50℃～110℃的烘干处理所得。

所述的环氧化合物是水溶性，环氧端基是两个及两个以上。如乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等。

所述的多元醇是重复单元含有醚键，羟值100～1000的水溶性聚醚多元醇。聚醚多元醇是由起始剂与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等在催化剂作用下加聚反应制得。起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油、三羟甲基丙烷等三元醇，季戊四醇、山梨醇等多元醇，也有二乙胺、二乙烯三胺等胺类。

所述的环氧中温固化剂为脂环族多胺、叔胺等碱性固化剂，酸酐、三氟化硼络合物等酸性固化剂中的一种或几种的混合物。

所述的多官能团醛、多官能团酸和酸酐类交联剂为丁二醛、己二醛、柠檬酸、马来酸酐、硼酸等中的一种或几种的混合物。

所述的配制溶液的溶剂为水、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮中的一种或几种。

一种大通量抗污染复合反渗透膜的制备方法：将基础反渗透膜片与含有环氧化合物、聚醚多元醇单体、固化剂、交联剂的溶液接触2s～60s，随后放入50℃～110℃的烘箱中反应2～30min，即得大通量抗污染复合反渗透膜。

其中，聚醚多元醇在溶液中的质量浓度0.05％～10％，交联剂在溶液中的质量浓度为0.05％～5％，环氧化合物在溶液中的质量浓度0.05％～10％，固化剂在溶液中的质量浓度为0.01％～5％，常温混合搅拌均匀即可。

与现有技术相比，本发明的优势在于：利用环氧端基的开环反应，对聚酰胺皮层接枝高分子亲水链段，提高了抗无机污染能力，并且，交联涂层与皮层为化学键连接，强度增强，提高了膜的使用寿命。本发明具有很好的反应活性和较低的设备操作要求，可实现工业生产的规模化和连续性。

附图说明

图1是实例1中大通量抗污染复合反渗透膜扫描电镜图；

图2是普通复合反渗透膜扫描电镜图。

具体实施方式