[发明专利]一种复合纳滤膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合纳滤膜，依次包括底层、多孔支撑层和活性分离层，所述活性分离层为聚酰胺层；其中，所述多孔支撑层分为子层和表层，所述表层为窄孔径分布的小孔结构，所述子层与底层贴合、且为贯通的三维网络多孔结构；

所述复合纳滤膜通过以下步骤制备：

1)将包含多孔支撑层的聚合物在内的组分溶解于溶剂中配制铸膜液；

2)将铸膜液在底层上刮铸；

3)进行雾化预处理，雾化预处理为在雾化的液滴浴中停留，其中将底层面朝向雾化液滴，并保护膜涂覆有铸膜液的一面不接触雾化液滴；

4)浸入凝固浴，得到所述多孔支撑层；

5)将所述多孔支撑层依次与含有脂肪族多官能胺化合物的水相溶液、以及含有芳香族多官能酰氯化合物的有机相溶液接触；

6)干燥、热处理制得所述复合纳滤膜；

其中，所述液滴浴中液滴的尺寸为1～50μm，雾化预处理时间为1～60s，单位膜面积所需的雾化量为2～50L/m²·h，液滴为所述聚合物的不良溶剂。

2.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于：

所述底层为无纺布、有纺布、聚酯筛网、静电纺丝膜中的至少一种；和/或，

所述多孔支撑层的聚合物选自聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纤维素、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯酸、聚乳酸、聚酰胺、壳聚糖、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚烯烃、聚酯、聚三氟氯乙烯、有机硅树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物以及它们的改性聚合物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于：

所述多孔支撑层的表层平均孔径为10～50nm；和/或，

所述多孔支撑层的孔隙率为40～90％。

4.根据权利要求3所述的复合纳滤膜，其特征在于：

所述多孔支撑层的孔隙率为60～90％。

5.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于：

所述底层的厚度为50～300μm，所述多孔支撑层子层的厚度为10～60μm，所述多孔支撑层表层的厚度为0.5～5μm，所述活性分离层的厚度为5～100nm。

6.根据权利要求1所述的复合纳滤膜，其特征在于：

所述多孔支撑层采用雾化预处理辅助非溶剂诱导相分离法制备得到；和/或，

所述活性分离层通过将脂肪族多官能胺化合物与芳香族多官能酰氯化合物进行界面聚合反应制备得到。

7.根据权利要求6所述的复合纳滤膜，其特征在于：

所述脂肪族多官能胺化合物为聚乙烯亚胺、乙二胺、哌嗪、4-氨基甲基哌嗪中的至少一种，所述芳香族多官能酰氯化合物为对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、联苯二甲酰氯、苯二磺酰氯、均苯三甲酰氯中的至少一种。

8.一种根据权利要求1～7之任一项所述复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将包含多孔支撑层的聚合物在内的组分溶解于溶剂中配制铸膜液；

2)将铸膜液在底层上刮铸；

3)进行雾化预处理，雾化预处理为在雾化的液滴浴中停留，其中将底层面朝向雾化液滴，并保护膜涂覆有铸膜液的一面不接触雾化液滴；

4)浸入凝固浴，得到所述多孔支撑层；

5)将所述多孔支撑层依次与含有脂肪族多官能胺化合物的水相溶液、以及含有芳香族多官能酰氯化合物的有机相溶液接触；

6)干燥、热处理制得所述复合纳滤膜；

其中，所述液滴浴中液滴的尺寸为1～50μm，雾化预处理时间为1～60s，单位膜面积所需的雾化量为2～50L/m²·h，液滴为所述聚合物的不良溶剂。

9.根据权利要求8所述复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，

所述铸膜液中聚合物的固含量为6～20wt％；和/或，

所述溶剂为所述聚合物的良溶剂。