[发明专利]一种聚酰胺复合膜、其制备方法及膜元件

说明书

本发明公开一种聚酰胺复合膜，包括依次设置的基材和聚酰胺层；所述基材由淡水隔网与聚砜材料复合而成，所述聚酰胺层由多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应在基材表面制备而成。本发明提供的聚酰胺复合膜用淡水隔网材料取代了传统的无纺布，起到了为复合膜提供基本机械强度的作用，由于产业发展成熟，其生产成本相比传统聚酰胺复合膜下降了30％‑50％，有利于实现聚酰胺复合膜生产成本的大幅度降低，同时淡水隔网材料还具有厚度、经纬密度、强度可调节的优点，适用性好。本发明还公开一种聚酰胺复合膜的制备方法，适于工业化生产。本发明还公开一种膜元件，含上述聚酰胺复合膜，可制作成螺旋卷式膜元件，应用领域广泛。

技术领域

本发明涉及制膜技术领域，特别是涉及一种聚酰胺复合膜、其制备方法及膜元件。

背景技术

聚酰胺复合膜具有截留率高、通量大、化学稳定性好、pH适值宽、操作压力要求低等优点，因此，聚酰胺复合膜受到了越来越多研究者的关注。

传统的聚酰胺复合膜(常被用作反渗透膜和纳滤膜)的制备方法为：先在合适透气度的聚酯无纺布上刮涂一层聚砜溶液，通过溶胶凝胶和热处理后得到聚砜基膜，再通过多元胺溶液和多元酰氯溶液在聚砜基膜上的界面聚合反应形成一层聚酰胺层。

在传统的聚酰胺复合膜的结构中，无纺布用于为复合膜提供基本的机械强度，而聚砜多孔层则用于为聚酰胺的生成提供附着点和一定支撑。传统制备方法存在如下缺陷：聚酰胺复合膜的生产成本有50％来自于无纺布，在增强层不发生变化的前提下很难突破成本控制瓶颈。

因此，开发一种适于工业化生产的聚酰胺复合膜、其制备方法及膜元件具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚酰胺复合膜，解决的问题是：适于工业化生产；适用性及膜性能好。具体方案如下：

一种聚酰胺复合膜，包括依次设置的基材和聚酰胺层；所述基材由淡水隔网与聚砜材料复合而成，所述聚酰胺层由多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应在基材表面制备而成。

本发明提供的聚酰胺复合膜用淡水隔网材料取代了传统的无纺布，起到了为复合膜提供基本机械强度的作用，由于产业发展成熟，其生产成本相比传统聚酰胺复合膜下降了30％-50％，有利于实现聚酰胺复合膜生产成本的大幅度降低，同时淡水隔网材料还具有厚度、经纬密度、强度可调节的优点，适用性好。

优选的，所述淡水隔网的经纬密度为45-90；所述聚砜材料和淡水隔网复合时采用的聚砜溶液的粘度为1500-10000cps。进一步优选，所述淡水隔网的经纬密度为60-75；所述聚砜材料和淡水隔网复合时采用的聚砜溶液的粘度为2000-5000cps。淡水隔网的经纬密度和聚砜溶液的粘度匹配非常关键，直接决定能否制备出相应的聚酰胺复合膜；采用本发明的参数组配，最后制得的聚酰胺复合膜具有优异的水通量和脱盐率。

优选的，所述聚砜溶液由聚砜颗粒和N,N-二甲基甲酰胺混合而成；所述多元胺为间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、均苯三胺、邻对苯三胺、邻氨基环己烷、间氨基环己烷、对氨基环己烷、哌嗪和聚乙烯亚胺中的至少一种；所述多元酰氯为均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯中的至少一种。均苯三胺即1,3,5三胺基苯CAS：108-72-5；邻对苯三胺即1,2,4-三氨基苯盐酸CAS：615-47-4；邻氨基环己烷即1,2-二氨基环己烷CAS：694-83-7；间氨基环己烷即1,3-二氨基环己烷CAS：3385-21-5；对氨基环己烷即1,4-二氨基环己烷CAS：3114-70-3；环己烷二酰氯即1,4-环己二甲酰氯CAS：13170-66-6。

本发明还公开一种聚酰胺复合膜的制备方法，包括以下步骤：

配制溶液，具体是：将聚砜颗粒溶解至N,N-二甲基甲酰胺中混合配置成聚砜溶液；将多元胺、三乙胺、樟脑磺酸以及十二烷基磺酸钠溶解在水中配置成多胺水相溶液；将多元酰氯溶解到正己烷中配置成酰氯油相溶液；