[发明专利]一种高表面粗糙度的纳滤膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，所述纳滤膜材料由高表面粗糙度的纳米纤维涂层膜及其表面的聚哌嗪酰胺纳滤分离层组成；所述高表面粗糙度的纳米纤维涂层膜由聚合物微米纤维非织造材料与涂覆在其表面的高表面粗糙度的聚合物纳米纤维涂层组成，所述纳滤分离层由水相和油相通过原位界面聚合而成，所述高表面粗糙度的聚合物纳米纤维涂层的表层纳米纤维被所述聚哌嗪酰胺纳滤分离层包裹覆盖；

所述高表面粗糙度的纳滤膜材料的制备方法包括如下步骤：

S1、将聚合物纳米纤维原料分散于乙醇与去离子水的混合溶剂中，搅拌使之分散均匀后，密封保存备用；

S2、采用湿法非织造技术，将步骤S1制得的聚合物纳米纤维分散液喷涂在聚合物微米纤维非织造基材表面，常温真空干燥，制备得到具有高表面粗糙度的纳米纤维涂层膜基材；所述高表面粗糙度的聚合物纳米纤维涂层是由直径变异系数在30～70％的纳米纤维组成的致密涂层，所述高表面粗糙度的纳米纤维涂层的纤维平均直径为50～700nm，涂层的表面粗糙度为0.1～1μm，涂层的孔隙率范围为50～90％；

S3、将哌嗪(PIP)与三乙胺溶于水中作为水相溶液，同时将均苯三甲酰氯(TMC)溶于正己烷中作为油相溶液，将步骤S2制得的具有高表面粗糙度的纳米纤维涂层膜先浸泡于水相溶液中，然后将膜取出并除去多余水相溶液后再浸泡于油相溶液中进行界面聚合，最后将膜取出用超纯水清洗并常温真空干燥，即制得所述高表面粗糙度的纳滤膜材料。

2.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，所述聚合物微米纤维非织造材料为聚烯烃、聚酰胺、聚酯的纺粘或湿法非织造材料中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，所述涂层的厚度为2～10μm，涂层密度为5～10g/m²。

4.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，所述高表面粗糙度的聚合物纳米纤维涂层采用湿法非织造技术制备而成，所述聚合物纳米纤维为乙烯-乙烯醇共聚物或聚酰胺中的一种，所述聚合物纳米纤维由熔融共混相分离法制备。

5.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，所述聚哌嗪酰胺纳滤分离层厚度为5-50nm，表面粗糙度为1-3μm。

6.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，步骤S1中，所述聚合物纳米纤维分散液的浓度为0.2-6.0wt％，乙醇与水的混合质量比为1:0.5～1:2。

7.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，步骤S3中，哌嗪(PIP)浓度为0.1～0.6w/v％，三乙胺浓度为0～0.6w/v％，均苯三甲酰氯(TMC)浓度为0.15～2w/v％。

8.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，步骤S3中，水相溶液中浸泡时间为1～10min；油相溶液中浸泡时间为10～90s。

9.权利要求1～8任一项所述的一种高表面粗糙度的纳滤膜材料，其特征在于，所述高表面粗糙度的纳滤膜材料应用于切向流液体的纳滤领域，增强液体水渗透率和表面抗污性能。