[发明专利]一种复合纳滤膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。该复合纳滤膜包括支撑层和聚芳酯层，其中，所述支撑层的原材料包括疏水性材料。本发明的复合纳滤膜具有优异的耐溶剂性，较高的渗透通量和较好的分离性能。

技术领域

本发明涉及复合膜技术领域，尤其涉及一种复合纳滤膜及其制备方法和应用。

背景技术

目前，国外已投入生产的耐溶剂纳滤膜有MPF系列和STARMEMTM系列，但是由于价格昂贵只适用于极性相对较弱有机溶剂分离。国内当前尚无商品化的耐溶剂纳滤膜，大部分还处在实验室阶段。如今的耐溶剂纳滤膜面临着材料耐溶性不强、价格昂贵、通量小且易污染的问题，要想解决上述问题就要加大对合适材料的研发。

发明内容

本发明针对现有的复合纳滤膜存在的耐溶剂性差、渗透通量低和分离性能有待改进的问题，提供一种复合纳滤膜及其制备方法和应用，本发明的复合纳滤膜具有优异的耐溶剂性，较高的渗透通量和较好的分离性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合纳滤膜，包括支撑层和聚芳酯层，其中，所述支撑层的原材料包括疏水性材料。

根据本发明所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述疏水性材料选自氯化聚氯乙烯、聚四氟乙烯和氯化丁腈橡胶中的一种或多种；优选为氯化聚氯乙烯。

根据本发明所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述疏水性材料的重均分子量为200000-500000。

根据本发明所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述聚芳酯层通过甲基麦芽酚和均苯三甲酰氯在所述支撑层表面发生界面聚合反应形成。

根据本发明所述的复合纳滤膜的一些实施方式，所述复合纳滤膜还包括基膜层。优选地，所述基膜层为聚丙烯无纺布。进一步优选地，所述支撑层位于基膜层和聚芳酯层之间。

本发明第二方面提供了一种复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

S100，将疏水性材料与有机溶剂混合并脱泡，得到铸膜液；

S200，将所述铸膜液进行固化后在己二胺溶液中浸泡，得到支撑层；

S300，在所述支撑层表面形成聚芳酯层。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，在S300中，在所述支撑层表面形成聚芳酯层的方法包括：将所述支撑层与含有甲基麦芽酚的溶液进行第一接触，然后再与含有均苯三甲酰氯的溶液进行第二接触，甲基麦芽酚分子与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应，在支撑层的表面产生聚芳酯层。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有甲基麦芽酚的溶液中，甲基麦芽酚的含量为0.5重量％-2重量％。例如0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％，以及它们之间的任意值。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有甲基麦芽酚的溶液中，还含有相转移催化剂。优选地，所述相转移催化剂为4-二甲氨基吡啶。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有甲基麦芽酚的溶液中，相转移催化剂的含量为0.3重量％-0.8重量％。例如0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％，以及它们之间的任意值。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述第一接触的时间为2分钟-30分钟。例如2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟，以及它们之间的任意值。通过将所述支撑层与含有甲基麦芽酚的溶液进行第一接触，在所述支撑层的表面形成水相。在本发明中，所述第一接触可以为浸渍法，即浸入。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，在所述含有均苯三甲酰氯的溶液中，溶质为均苯三甲酰氯，溶剂为正己烷。