[发明专利]具有良好防污性的反渗透膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反渗透膜及其制造方法，更具体而言，涉及一种在膜的表面上包括涂层且具有良好的防污性的反渗透膜，所述涂层包含含有两性离子化合物和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物，以及该膜的制造方法。

背景技术

溶剂通过半透膜在两种隔离的溶液之间从含有低浓度溶质的溶液向另一含有高浓度溶质的溶液移动的现象，被称为渗透现象。在这种情况下，由于溶剂的移动而作用在含有高浓度溶质的溶液上的压力被称为渗透压。当施加比渗透压水平更高的外部压力时，溶剂可能会向含有低浓度溶质的溶液移动。这种现象被称为反渗透。可以利用反渗透原理，使用压力梯度作为驱动力通过半透膜对各种盐类和有机物质进行分离。利用反渗透现象的反渗透分离膜可以用于分离分子级物质，以及从盐水或海水中去除盐类以提供可供家庭、商业或工业使用的水。

反渗透分离膜的典型的实例可以包括聚酰胺反渗透分离膜。聚酰胺反渗透分离膜可以通过在微小多孔支撑体上形成聚酰胺活性层而制得。更具体而言，所述聚酰胺反渗透分离膜可以通过如下方法形成：通过在非织造织物上形成聚砜层而形成微小多孔支撑体；通过将该微小多孔支撑体浸入间苯二胺(mPD)水溶液中而形成mPD层；和将该支撑体浸入均苯三甲酰氯(TMC)有机溶剂中，使mPD层和TMC发生接触而进行界面聚合反应，从而形成聚酰胺层。

近来，为了增强反渗透膜的耐久性和防污性以改善其性能，提出了在聚酰胺活性层的表面上接枝共聚乙烯基单体的方法(美国专利申请号20090308804)和将无机颗粒例如TiO₂引入聚酰胺活性层的方法(美国专利号6,551,536)。然而，根据上述方法，从中可得到的效果很小，或者由于多层层合的涂层而增加了反渗透膜的厚度。因此，可能劣化水净化功能，并且使得制造过程复杂化。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种具有良好的防污性和相对较薄的反渗透膜，同时维持包括脱盐率和渗透通量的水净化功能。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种反渗透膜，其包括：多孔支撑体；聚酰胺活性层，该聚酰胺活性层形成于所述多孔支撑体上；和涂层，该涂层包含含有两性离子化合物和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。该涂层与所述聚酰胺活性层形成化学键。

在这种情况下，所述两性离子化合物可以是下面化学式1表示的化合物或下面化学式2表示的化合物。

[化学式1]

[化学式2]

在化学式1和2中，R₁表示H或C_1-10的烷基，优选为H或甲基，

R₂表示O、NH、S或PH，

R₃、R₄、R₅、R₆和R₇各自独立地表示氢或C_1-5的烷基，优选为C_1-3的烷基，最优选为甲基，

n1表示1至8的整数，优选为2至8的整数，

n2表示1至4的整数，优选为2至4的整数。

所述涂层可以包含含有两性离子化合物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯和聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯的共聚物。

根据本发明的另一个实施方式，提供一种制造反渗透膜的方法，包括用包含含有两性离子化合物和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物的水溶液处理包括聚酰胺活性层的多孔支撑体。

在这种情况下，所述水溶液可以包含0.0001wt%至10wt%的所述共聚物，所述处理可以通过浸渍过程进行。

有益效果

与普通反渗透膜相比，示例性实施方式中的反渗透膜具有相当或更好的水净化功能和良好的防污性。另外，由于示例性实施方式中的涂层与反渗透膜表面上的聚酰胺层形成化学键，所以该涂层不会剥落并可以具有良好的耐久性。

具体实施方式

现在将详细地描述本发明的示例性实施方式。

本发明的发明人进行了开发具有良好的防污性和耐久性同时不劣化水净化性能的反渗透膜的研究，通过在聚酰胺活性层上形成包含两性离子化合物和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的涂层完成了本发明。

示例性实施方式中的反渗透膜可以包括多孔支撑体(1)、聚酰胺活性层(2)和涂层(3)。