[发明专利]一种利于中空纤维有机滤膜界面聚合成聚酰胺膜的方法

说明书

本发明提供了一种利于中空纤维有机滤膜界面聚合成聚酰胺膜的方法，通过将将亲水性的纳米改性颗粒掺杂于液体石蜡中，并利用石蜡相态转化以及中空纤维有机滤膜的特点以石蜡堵孔的方式，提高了支撑膜在涂覆多元胺过程中的亲水性，并可以通过提孔液体石蜡中纳米改性颗粒的量来随时调整膜亲水性，而且，后续的石蜡去除可以保证支撑膜在应用多次中不具有亲水性的改良，从而降低了膜生产企业的生产成本，具有显著的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种膜材料制备方法，具体涉及一种利于中空纤维有机滤膜界面聚合成聚酰胺膜的方法。

背景技术

聚酰胺膜是较为常见TFC膜，其在纳滤、反渗透、正渗透等方面具有广泛的应用。作为纳米级别的分离，现有技术的聚酰胺纳米膜均是在多孔有机滤膜上通过界面聚合而成，即首先在多孔有机滤膜上涂覆一层多元胺层，然后置于多元酰氯相中以使多元胺与多元酰氯界面成膜。为此，多孔有机滤膜的理化参数例如亲水性、有机滤膜孔径等对于界面聚合所形成的聚酰胺膜的性能具有至关重要的作用。

对于亲水性而言，亲水性好的有机滤膜利于水相单体在有机滤膜上的铺展，为此，现有技术中存在对有机滤膜进行亲水性，例如将分子筛、石墨烯、二氧化硅等亲水颗粒共混或者接枝到多孔支撑层中，但是上述有机滤膜改性方法是永久性的改性。但是对于纳滤、反渗透膜应用而言，一般是将多孔支撑层置于近原料侧，分离层置于远原料侧。因此，如果支撑层侧的亲水性大于支撑层，则会成为水分通过膜层的传质阻碍，从而降低了水通量。因此，往往需要对分离层进行更强的亲水改性，从而导致成本的增压以及膜的过度改良。

而且，对于纳米级分离膜工业生产而言，其支撑材料往往是采购上商品化超滤或者微滤膜产品作为有机滤膜使用，因此，有机滤膜的亲水改性往往需要从源头对有机滤膜进行改良，其需要纳米级分离膜生产企业进行自行生产有机滤膜，或者与有机滤膜生产企业进行合作生产定制化有机滤膜产品，其也必然导致了成本的增加。

发明内容

为此，本发明以现有中空纤维微滤膜作为有机滤膜，通过对有机滤膜界面聚合的方法进行改良，从而使得有机滤膜在涂覆时候具有临时亲水性，从而避免了显著增加分离层制备成本等问题。

本发明提供了一种利于中空纤维有机滤膜界面聚合成聚酰胺膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

1） 将亲水改性颗粒掺杂于熔融的液体石蜡中形成堵孔液，亲水改性颗粒的浓度为5-20wr%;

2）取一端封口的中空纤维有机滤膜作为支撑膜，将有机滤膜外表面密封，继续将堵孔液通过另一端注入到有机滤膜内部使液体石蜡灌满有机滤膜膜孔，并于室温下固化；

3）将经过步骤2）处理的有机滤膜去除外表面密封，并浸渍于含有多元胺的水相溶液30-500s，取出后去除有机滤膜表面多余溶液；

4）再次将有机滤膜浸渍于恒定温度的多元酰氯油相溶液，浸渍时间为10-120s以使多元胺和多元酰氯界面聚合形成酰胺基；

5）经形成酰胺基的有机滤膜置于80-100℃的非极性溶剂中浸渍10-200min以将液体石蜡除去以形成中空纤维聚酰胺膜。

优选地，中空纤维有机滤膜为超滤膜或者微滤膜，其孔径优选为2-10μm。

优选的，所述的石蜡为70号石蜡、80号石蜡中的一种。

优选地，所述的中空纤维有机滤膜材质选自聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜中的一种。

优选的，所述的多元胺为哌嗪、乙二胺、间苯二胺、对苯二胺、己二胺、邻苯二胺、三乙胺、二氨基甲苯中的一种，浓度为0.2-5wt%。

优选地，所述的多元酰氯为间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中的一种，浓度为1-3wt%。