[发明专利]一种改性聚酰胺膜及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910692036.3 申请日: 2019-07-30
公开(公告)号: CN112295411B 公开(公告)日: 2022-04-22
发明(设计)人: 倪凡;沈慧芳;唐文勇;刘相宝;赵伟国;孙家宽 申请(专利权)人: 万华化学集团股份有限公司
主分类号: B01D67/00 分类号: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/56
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 264006 山东省*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 改性 聚酰胺 及其 制备 方法
【说明书】:

发明提供一种改性聚酰胺膜及其制备方法,其制备方法为:(1)将含有嘧啶或嘌呤化合物的溶液涂布在初生态聚酰胺膜表面;(2)将涂布完嘧啶或嘌呤化合物的聚酰胺膜加热,完成反应;(3)反应完成的聚酰胺膜涂布嘌呤或嘧啶化合物的溶液,完成碱基配对,得到嘧啶和嘌呤化合物改性聚酰胺膜。本发明方法工艺简单,易操作,所得到的聚酰胺膜不仅具有更好的截盐率和通量,而且脱硼性能和耐氯性能得到提高。

技术领域

本发明属于膜技术领域,涉及一种改性聚酰胺膜及其制备方法。

背景技术

聚酰胺膜常用于流体过滤膜,比较典型的应用是Cadotte等人在US4277344中公布的反渗透膜的制备,采用了多孔聚砜作为支撑层,先让膜浸润水相多元胺溶液,一般含有间苯二胺,均苯三胺,哌嗪,脂肪族胺,聚醚胺等,然后涂布多元酰氯的烷烃溶液,一般含有均苯三甲酰氯,间苯二甲酰氯,对苯二甲酰氯等,通过界面聚合反应得到超薄的聚酰胺层,该功能层仅允许水分子透过,而盐离子被截留,被广泛用于海水淡化,苦咸水脱盐,污水处理等领域。

为了改变聚酰胺膜的分离性能,一般采用在界面聚合配方中加入添加剂,对聚酰胺膜进行化学处理,增加涂层等方法。例如CN107398189A就公布了一种采用二次界面聚合法,利用含水通道蛋白的水相溶液与初生态的聚酰胺膜表面残留的未反应酰氯基团反应,制备含水通道蛋白反渗透膜的方法,该方法在不影响膜截盐率的前提下,提高了膜通量,但是采用的水通道蛋白原料较难获得。CN107398189A公布了一种利用二次界面聚合法制备聚酯聚酰胺两性电荷复合纳滤膜的方法,利用含聚乙烯亚胺的水相溶液与初生态的聚酰胺膜表面残留的未反应酰氯基团反应,该方法得到的膜片对氯化钠无法实现较高的截留。CN109647224A公布了一种利用二次界面聚合法得到耐氯聚酰胺复合反渗透膜的方法,利用活性酰氯反应物与初生态的聚酰胺层残留胺基反应,形成完全以羧基封端的聚酰胺层,得到了抗氯复合膜。US 8733558B2公布了一种利用含有双胍类化合物和聚环氧烷涂层的聚酰胺膜制备方法,CN102917775B公布了一种含有咪唑类化合物和聚环氧烷涂层的聚酰胺膜制备方法,CN101605592B公布了一种利用含有噁唑啉/噻唑林基化合物、衍生物和聚合物的涂层改性聚酰胺膜的方法,经过改性后的聚酰胺膜,可以实现提高某些种类物质的截留率,降低膜片污染,提高抗菌性等效果。以上公开资料表明,利用涂层改性聚酰胺是较为有效的技术路线,但上述技术路线,均存在工艺路线复杂(包含两个或两个以上的反应物),或者原料较难获得(例如噁唑啉和噻唑林类化合物及其聚合物),因此需要更为简单,经济有效的技术路线来实现同等的功能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种改性聚酰胺膜及其制备方法,制备工艺简单,原料来源广泛且得到的改性聚酰胺膜具有良好的纯水通量、截留能力及耐氯能力。

为实现以上发明目的,本发明技术方案如下:

一种改性聚酰胺膜的制备方法,包括如下步骤:

(1)将含有嘧啶或嘌呤类化合物的溶液涂布在初生态聚酰胺膜表面;

(2)将涂布完嘧啶或嘌呤类化合物的聚酰胺膜加热,完成反应;

(3)反应完成的聚酰胺膜涂布嘌呤或嘧啶化合物的溶液,完成碱基配对,得到嘧啶和嘌呤类化合物改性聚酰胺膜。

将含有嘧啶或嘌呤类改性化合物的溶液与初生态膜表面残留的未反应的多元酰氯和未参与交联的酰氯基团发生界面聚合反应,使嘧啶或嘌呤类化合物结合到聚酰胺分子网络中,得到初生改性聚酰胺膜,通过二次涂布嘌呤或嘧啶类化合物溶液,聚酰胺膜表面的嘧啶和嘌呤发生碱基配对,得到最终的改性聚酰胺膜。

需要注意的是若步骤(1)中使用嘧啶类化合物,则步骤(3)中使用嘌呤类化合物,同理,若步骤(1)中使用嘌呤类化合物,则步骤(3)中使用嘧啶类化合物。

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