[发明专利]一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法

说明书

本发明涉及水体过滤技术领域，公开了一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方法。包括以下步骤：1）将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到混合溶液，将聚四氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，保温反应，得到膜体1；2）将膜体1浸入3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷水解液中，保温反应，得到膜体2；3）将膜体2浸入海藻酸钠溶液中，进行开环反应，取出膜体2，得到膜体3；4）将膜体3浸入水相溶液中浸泡，然后将膜体3浸入油相溶液中进行界面聚合反应，置于烘箱中进行干燥固化交联，得到高通量聚四氟乙烯反渗透膜。本发明制备得到的聚酰胺反渗透膜的功能分离层厚度大小均一，从而提高反渗透膜的截留稳定性能和水通量。

技术领域

本发明涉及水体过滤技术领域，尤其是涉及一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方 法。

背景技术

膜分离技术是以功能膜两侧溶液的压力差或化学位差(渗透压差)作为推动力，对污 水进行分离、纯化、浓缩、精制、提纯及净化。膜分离过程根据膜孔径大小、分离颗粒大小以及驱动力的不同可以分为反渗透、超滤、微滤、纳滤、正渗透等。其中反渗透技术是以压力差为推动力，将膜一侧溶液中的水分子渗透到膜另一侧，操作压力一般处于2-10MPa之间， 可截留住溶液中的大颗粒物质、固体颗粒、胶体等物质，可实现污水的循环利用、海水淡化 以及对有用物质进行回收利用。目前反渗透膜以被应用于诸多领域，例如苦咸水处理、海水 淡化和纯水制备等。聚酰胺薄层复合分离膜具有良好的稳定性和机械强度，耐化学腐蚀，分 离性能高，被广泛应用于反渗透膜分离领域。反渗透膜的结构一般包括支撑基膜和覆盖于支 撑基膜表面的分离功能层。聚四氟乙烯俗称塑料王，具有机械强度高、耐酸碱等优良物理和 化学性能，将聚四氟乙烯膜作为反渗透膜的支撑基膜能够扩大反渗透膜的应用范围和领域。 通过界面聚合法制备反渗透膜的步骤一般为将支撑基膜浸入水相单体溶液中，取出后再浸入 油相单体溶液中，水相单体与油相单体在支撑基膜表面发生界面聚合反应生成具有截留水体 中杂质成分的分离功能层，但是将支撑基膜浸入水相单体过程中，水相单体很难在支撑膜表 面分散均匀，造成在支撑基膜表面生成的分离功能层厚度不一，导致反渗透膜的水通量和截 留稳定性能下降。

中国专利公开号CN111249920公开了一种聚酰胺薄层复合反渗透膜及其制备方法，将 基膜先浸泡在间苯二胺溶液中，然后浸泡在均苯三甲酰氯溶液中，在基膜表面通过界面聚合 的方法制备聚酰胺分离功能层；又如中国专利公开号106669430公开了一种纳米结构的有机- 无机杂化分子改性反渗透膜及其制备方法，将多孔支撑超滤膜浸入水相溶液中，取出后取出 多孔支撑膜表面多余的水相溶液，然后将多孔支撑超滤膜浸入有机相溶液中进行界面聚合反 应，得到改性反渗透膜；再如中国专利公开号CN108771985公开了一种复合反渗透膜及其制 备方法，先使用多巴胺对聚烯烃膜进行亲水改性，然后通过在界面聚合水相溶液中加入润湿 分散剂使多孔支撑层表面能够发生界面聚合生成聚酰胺脱盐层。

上述专利文献中均通过界面聚合的方法制备聚酰胺反渗透膜，但是将支撑基膜浸入水 相溶液中有机胺类单体不能均匀分散在支撑基膜表面，生成的支撑基膜表面生成的分离功能 层厚度不一，导致反渗透膜的水通量和截留稳定性能下降。

发明内容

本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制备方 法。本发明制备得到的聚酰胺反渗透膜的功能分离层厚度大小均一，从而提高反渗透膜的截 留稳定性能和水通量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高通量聚四氟乙烯反渗透膜的制 备方法，包括以下步骤：

1)将正硅酸四乙酯加入乙醇与水的混合溶液中搅拌溶解，得到正硅酸四乙酯溶液，将盐酸多 巴胺加入去离子中搅拌配制成多巴胺溶液，将正硅酸四乙酯溶液与多巴胺溶液混合均匀得到 混合溶液，向混合溶液中滴加Tirs-HCl缓冲液和氢氧化钠溶液调节溶液pH至9-10，将聚四 氟乙烯微孔膜浸入混合溶液中，水浴加热至70-75℃，然后滴加氨水溶液，保温反应，取出 聚四氟乙烯微孔膜，置于烘箱中进行干燥，得到膜体1；