[发明专利]一种反渗透膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反渗透膜及其制备方法。

背景技术

膜分离是在20世纪初出现，并在20世纪60年代后迅速崛起的一种分离新技术。由于膜分离技术既具有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又具有高效、节能、环保、分子级过滤、过滤过程简单、易于控制等特点，因此，目前已被广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，并产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离技术中最重要的手段之一。膜分离技术的核心就是分离膜。对于多孔膜来说，根据膜孔直径的大小可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜以及反渗透膜。

其中，反渗透膜因具有对有机小分子和无机盐离子的良好分离性能、安全、环保、易操作等优点而成为水处理的关键技术之一。迄今为止，反渗透膜的主要应用在于海水及苦咸水淡化、硬水软化、中水回收、工业废水处理以及超纯水制备等领域。目前，市场上90％的反渗透膜是复合膜，即，由分离层和支撑层构成。其中，复合膜的制备方法主要包括稀溶液涂覆法、界面聚合法以及等离子体聚合法等。当前广泛用于水处理行业中的复合膜主要采取界面聚合的方式得到，例如，可以将聚酰胺薄膜复合到微孔支撑底膜表面。然而，聚酰胺的化学结构使该类复合膜的耐氯性能很弱，商用聚酰胺复合膜对游离氯的容许度几乎为零，从而增加了反渗透膜的预处理成本并降低了其使用寿命。因此，提高膜的耐氯性能是当前反渗透膜研究的重要任务之一。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的反渗透膜的耐氯性能较差的缺陷，而提供一种具有优异的耐氯性能的反渗透膜及其制备方法。

本发明提供了一种反渗透膜，该反渗透膜包括支撑层和位于所述支撑层一个表面上的分离层，其中，所述分离层为聚酰胺层，所述支撑层为由含有式(1)和/或式(2)所示的卤代聚醚砜以及聚砜和/或非卤代聚醚砜的混合物形成的层；

其中，R₁与R₂相同或不同，各自独立地为CH₂X或CH₃，且R₁与R₂不同时为CH₃，X为卤原子；R₃-R₁₀相同或不同，各自独立地为CH₂Y或CH₃，且R₃-R₁₀不同时为CH₃，Y为卤原子；m+n＝A，A为50-250的整数；x+y＝W，W为80-300的整数。

本发明还提供了一种反渗透膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)形成含有式(1)和/或式(2)所示的卤代聚醚砜以及聚砜和/或非卤代聚醚砜的混合物的支撑层；

(2)在所述支撑层的一个表面上形成分离层，所述分离层为聚酰胺层；

其中，R₁与R₂相同或不同，各自独立地为CH₂X或CH₃，且R₁与R₂不同时为CH₃，X为卤原子；R₃-R₁₀相同或不同，各自独立地为CH₂Y或CH₃，且R₃-R₁₀不同时为CH₃，Y为卤原子；m+n＝A，A为50-250的整数；x+y＝W，W为80-300的整数。

本发明的发明人发现，将由聚酰胺形成的分离层与含有式(1)和/或式(2)所示的卤代聚醚砜的支撑层结合使用，得到的反渗透膜具有非常优异的耐氯性能。推测其原因，可能是由于：一方面，所述卤代聚醚砜很容易与聚酰胺中的氨基发生反应，这样能够使得所述支撑层和分离层化合键合在一起，从而显著提高了两者之间的粘结性能，并进而提高了所述反渗透膜界面的化学稳定性；另一方面，聚酰胺中的酰胺基通常较容易受到活性氯的攻击，而卤代聚醚砜与聚酰胺反应之后可生成不容易受到氯攻击的基团。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为由制备例得到的卤代聚醚砜的核磁谱图。

具体实施方式