[发明专利]一种聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及反渗透膜技术领域，具体涉及一种聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法。

背景技术

反渗透复合膜对有机小分子和无机盐离子具有优异的分离性能，广泛应用于海水苦咸水淡化、净水、污水回用等领域，对地球有限的水资源利用与保护具有重要的意义。

目前，反渗透复合膜最常规的制备工艺就是界面聚合法。在界面聚合反应过程中，水相单体需要通过水油相界面扩散到油相反应区与油相单体发生反应，并且随着聚酰胺活性层的生成，水相单体的扩散将越来越困难。所以在制备聚酰胺反渗透复合膜的工艺中，往往通过添加表面活性剂来降低水油相界面之间的界面张力，使水相单体能够更容易通过水油相界面扩散到油相反应区，利于界面聚合反应的进行，以及形成更加完善的聚酰胺活性层。然而，水相单体扩散到油相反应区的难度降低了，就会有更多的水相单体扩散到油相反应区，聚酰胺界面聚合反应程度增加，使聚酰胺活性层更加致密，因而在提高反渗透复合膜的脱盐率的同时，会使膜的水通量下降。

发明内容

本发明提供一种聚酰胺反渗透复合膜的制备方法，在聚酰胺界面聚合反应中使用聚醚改性聚二甲基硅氧烷作为表面活性剂，将聚醚改性聚二甲基硅氧烷应用到聚酰胺反渗透复合膜的制备反应中，能够在提高脱盐率的同时，达到对聚酰胺反渗透复合膜的水通量影响甚小的效果。

本发明的技术方案如下：

一种聚酰胺反渗透复合膜的制备方法，包括提供多元胺水相溶液，所述多元胺水相溶液中溶解有聚醚改性聚二甲基硅氧烷，所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷的浓度为0.01wt％-2wt％，还包括进行界面聚合反应。所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷是水溶性的，其作为表面活性剂使用。

优选地，所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷的浓度为0.01wt％-0.07wt％。

聚醚改性聚二甲基硅氧烷具有比碳烃链表面活性剂更低的表面张力，能够使水相单体扩散到油相反应区的难度降得更低，水相单体扩散到油相反应区的量更多，聚酰胺界面聚合反应程度更大，聚酰胺活性层更加致密，反渗透复合膜脱盐率更高。同时，聚醚改性聚二甲基硅氧烷因为其较长的侧链，具有空间位阻效应，限制了聚酰胺交联结构的形成，但又因为醚键链是柔性链段，并不会完全限制聚酰胺交联结构的形成，只是在一定程度上减缓了聚酰胺交联结构的形成，以致于反渗透复合膜的脱盐率没有提高的太多，水通量也没有下降的太多，最终使得到的反渗透复合膜的脱盐率有所提高、水通量影响甚小。

较佳地，所述界面聚合反应为：先将聚砜支撑膜浸入到含所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷的所述多元胺水相溶液中，浸入时间为10-60s，取出后去除溶剂，再浸入到多元酰氯油相溶液中进行界面聚合反应，界面聚合反应时间为20-100s。

较佳地，所述制备方法还包括如下后处理：界面聚合反应完成后的聚酰胺反渗透膜在烘箱中烘干，浸入80-100℃热水中洗涤，再浸入5-12wt％甘油中，最后80-100℃烘干得到聚酰胺反渗透复合膜。

较佳地，所述提供溶解有聚醚改性聚二甲基硅氧烷的多元胺水相溶液的方法为：将聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶解到多元胺水相溶液中，搅拌5-30min，得到含聚醚改性聚二甲基硅氧烷的多元胺水相溶液。

较佳地，所述多元胺在水相溶液中的浓度为0.2wt％-15wt％，所述的多元胺选自间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、二氨基甲苯、哌嗪、2，5-二甲基哌嗪中的一种或多种，更优选地在实施例中所述多元胺为间苯二胺；所述多元胺水相溶液中含有氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为0.05wt％-2wt％。

较佳地，所述多元酰氯的油相溶液的浓度为0.01wt％-3wt％，所用的多元酰氯选自均苯三甲酰氯、均环己烷三甲酰氯、环戊烷三酰氯、丙三酰氯、戊三酰氯中的一种或多种，更优选地在实施例中为均苯三甲酰氯。

所述油相溶液中所用的溶剂优选为正己烷。

较佳地，所述聚醚改性聚二甲基硅氧烷采购自BYK公司。

一种聚酰胺反渗透复合膜，采用上述的制备方法制备而得。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：