[发明专利]一种用于制备高通量反渗透膜的亲水性基膜的制备方法

说明书

一种用于制备高通量反渗透膜的亲水性基膜的制备方法，涉及一种滤膜制备技术领域。按照：磺化聚醚砜制备、铸膜液制备、将铸膜液涂布在高强度无纺布上，然后置于水中进行溶剂相非溶剂相的转化，得到亲水性基膜步骤进行；制备的用于制备高通量反渗透膜的亲水性基膜，通过采用磺化聚醚砜作为高分子材料，添加两种纳米粒子：将磁性纳米颗粒和纳米纤维素晶体结合，增强添加剂在基膜中的结合力，对基膜最大化进行亲水性改性，在提高基膜通量的基础上从而提高反渗透膜的通量。

技术领域

本发明涉及一种滤膜制备技术领域，尤其涉及一种用于制备高通量反渗透膜的亲水性基膜的制备方法。

背景技术

膜分离技术是当前水处理行业中非常常见的分离技术，其中反渗透膜因为具有高效的脱盐率、高机械强度和较长使用寿命等优点成为一种不可或缺的分离膜，而目前所使用的反渗透基膜普遍亲水性较差，通量不高，在使用中易出现过度干燥从而使实验出现均匀性差，平行性能差，难以批量实验等问题。

很多实验从界面聚合反应着手,调整油水相工艺配方来提高通量,有在油水相里添加纳米颗粒包裹,来提高通量,但是整体操作精准控制较难,工艺参数操作更加精微。作为界面聚合反应的场所-----基膜，也可以作为一种超滤膜，基膜的性质对反渗透膜的性能同样非常重要。基膜的亲水性改性同样可以提高反渗透的通量，目前有很多基膜的亲水性改性方法，可以往铸膜液中加入添加剂来提高亲水性，但很多材料的加入导致膜的机械强度不够，且材料成本较高，单一的添加一种添加剂提高通量效果并不是很明显。在聚砜膜材料中，聚醚砜(PES)因其特有的性质，现有技术常用聚醚砜(PES)作为基膜材料，但是，由于聚醚砜本身是疏水材料，纯的聚醚砜基膜的水通量一般都较低。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种通过提高基膜的亲水性，从而进一步提高反渗透膜的通量的一种用于制备高通量反渗透膜的亲水性基膜的制备方法。

本发明的技术方案是：一种用于制备高通量反渗透膜的亲水性基膜的制备方法，所述的制备方法是按照以下步骤进行：

1)磺化聚醚砜制备

1.1)将240g的聚醚砜加入到1.2L质量百分浓度为98％的浓硫酸中，室温下搅拌溶解后得到混合液A；

1.2)将36mL的氯磺酸缓慢滴入混合液A中，充分反应后得到混合液B；

1.3)将混合液B放入冰水中充分搅拌，得到沉淀，沉淀经0.1Mpa真空抽滤装置过滤后并用去离子水清洗3次，即可得到磺化聚醚砜。

2)铸膜液制备

2.1)按照顺序往质量百分数比为62％-75％的溶剂里依次加入质量百分数比为5％-10％的致孔剂、质量百分数比为1％-3％的纳米纤维素晶体、质量百分数比为1％-3％的磁性纳米钴颗粒和质量百分数比为18％-22％的磺化聚醚砜，并在80℃下搅拌使其充分溶解；

2.2)将步骤2.1)充分溶解后的铸膜液在30-40℃温度中静置脱泡6-12小时。

3)将铸膜液涂布在高强度无纺布上，然后置于水中进行溶剂相非溶剂相的转化，得到亲水性基膜。

步骤2.1)中所述致孔剂的成分是乙二醇甲醚、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙二醇(PEG-400)中的一种或者它们的混合物。

步骤2.1)中所述溶剂是N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或者混合物。

步骤3)中铸膜液涂布在高强度无纺布时，预先调节刮刀与无纺布至合适的间隙，使刮出的膜涂层的厚度为30-40微米之间；