[发明专利]一种复合反渗透膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，更进一步说，涉及一种复合反渗透膜及制备方法。

背景技术

复合反渗透膜是在多孔支撑基膜上复合一层薄的、致密的、有特种分离功能的不同材料，比一体化膜具有更高的溶质分离率和水的透过速率，因此，目前市场上超过90%的反渗透膜是复合反渗透膜。复合反渗透膜己广泛地应用于石化、电子、纺织、轻工、冶金、医药、生物工程、食品、环保等领域。一种满意的复合反渗透膜应具有适当的渗透量或截留率。

复合反渗透膜的工艺过程在美国专利US4277344中有介绍，即首先将聚砜涂敷在聚酯无纺布上而形成的微孔底膜，浸入到二胺或多胺水溶液中，然后通过风淋、辊压等方法去除膜表明多余胺溶液，再浸入到含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的有机非极性溶液中与酰氯发生界面聚合反应，从而在表面形成致密的具有分离功能的聚酰胺超薄活性层，成膜后，充分洗涤及适当的热固化处理可增加膜性能。

制备同时具有高通量与高截留率的复合反渗透膜是水处理膜的发展趋势也是发展需求。为了达到此效果，人们通过不同途径进行了很多尝试。为了增加复合反渗透膜的亲水性，人们尝试将具有亲水性的基团如磺酸基，羧基或者其他亲水聚合物引入到方向聚酰胺中。中国专利CN102659575A和CN102658027A分别通过开发新的有机相和水相的反应单体来实现复合反渗透膜的通量的提高，然而此方法在原料单体的易得程度，产率以及成本方面都使其应用受到限制。在界面聚合步骤中引入不同的添加剂的方法也被尝试，中国专利CN101569836中通过在水相中加入樟脑磺酸、水溶性添加剂、表面活性剂实现了复合反渗透膜通量和截盐率的提升。另外还有通过对反渗透膜的后处理以增大通量与截盐率，中国专利CN102302901A通过对反渗透膜浸润有机极性溶剂的盐溶液增大了反渗透膜的通量，依此法制备的反渗透膜性能的持续性难以得到保证，而且也使膜的截留率有一定程度的下降。虽然以上方法都不同程度提高了复合反渗透膜的一些性能，但其仍存在着问题，因此制备同时具有高通量与高截流率的复合反渗透膜是很有必要的。

而之前有观点认为，若界面聚合步骤中含有对多孔支撑基膜有溶解能力的试剂或是界面聚合之前对多孔支撑基膜用对其有溶解能力的溶液进行处理，会对基膜形成破坏或者无法得到稳定的性能，美国专利US4619767与美国专利

US4277344中就要求形成致密功能层的步骤中溶液不可含有对基膜材料有溶解或溶胀能力的试剂。

如上所述，尚未发现通过对复合反渗透膜形成致密功能层步骤之前，对基膜进行处理而实现制得高通量高截留率复合反渗透膜的方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合反渗透膜及制备方法。通过复合反渗透膜致密功能层形成之前对多孔支撑基膜的处理，制得的复合反渗透膜具有高通量的同时，又具有高截留率。

本发明的目的之一是提供一种复合反渗透膜。

所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜；

所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液。

本申请中溶剂优选但不限于N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六环、乙腈、六亚甲基酰胺、吗啉中的一种或几种的水溶液。

所述水溶液体积浓度为0.5%-20%。所述水溶液对多孔支撑基膜浸润时间为10-300秒，优选为30-150秒，温度为15-45℃。

本发明的目的之二是提供一种复合反渗透膜的制备方法。

包括：

所述复合反渗透膜是对多孔支撑基膜溶液浸润后，再通过含有两个或两个以上氨基的化合物和含有两个或两个以上酰氯基的酰氯化合物的界面聚合形成复合反渗透膜；

所述溶液为可溶解多孔支撑基膜材质的溶剂的水溶液，优选但不限于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、N,N-二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃（THF）、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六环、乙腈、六亚甲基酰胺、吗啉中的一种或几种的水溶液。

其中，

所述水溶液体积浓度为0.5%-20%。所述水溶液对多孔支撑基膜浸润时间为10-300秒，优选为30-150秒，温度为15-45℃。