[发明专利]一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法，包括以下步骤：(1)制备聚氯乙烯支撑层：将聚氯乙烯、聚乙烯醇和N‑甲基吡咯烷酮混合至搅拌均匀，静置脱泡后涂膜机均匀成膜，保存在去离子水中待用；(2)制备聚氯乙烯—聚酰胺复合膜：配制含有均苯三甲酰氯的正己烷溶液A和含有间苯二胺的水溶液B，利用3D打印机将B、A溶液依次沉积在聚氯乙烯支撑层上，得到复合膜。该3D打印技术制备的正渗透膜，由于孔径和膜厚的可控，相比较传统界面聚合法而言，膜的表面粗糙度由原来的80nm左右降至2nm左右，得到更薄更光滑的复合膜，使得透水率和盐截留率大大提升，保证膜性能较好的同时降低了成本。

主权项

1.一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)聚氯乙烯支撑层的制备，具体过程为：(1a)将质量比为0.005g:1g～0.11g：1g的聚乙烯醇和聚氯乙烯加入N—甲基吡咯烷酮中，在圆底烧瓶中搅拌至聚乙烯醇、聚氯乙烯和N—甲基吡咯烷酮完全溶解形成均匀稳定溶液，所述的聚氯乙烯与N—甲基吡咯烷酮固液比为0.16g:1mL～0.20g:1mL；(1b)将上述均匀稳定溶液放置在23～25℃温度下静置脱泡，然后将溶液转移至自动涂膜机上均匀成膜，得到聚氯乙烯支撑层，并将其保存在去离子水中待用；(2)复合膜的制备，具体过程为：(2a)将间苯二胺加入去离子水中，搅拌2～3h形成均匀稳定溶液A，间苯二胺与去离子水固液比为0.3g:1mL～0.7g:1mL；将均苯三甲酰氯加入正己烷中，搅拌3～5h形成均匀稳定混合溶液B，均苯三甲酰氯与正己烷固液比为0.5g:1mL～0.8g:1mL；(2b)首先，将步骤(1)制得的聚氯乙烯支撑层放置在3D打印机的铝箔转盘上，在3D打印机上将稳定溶液A和混合溶液B的沉积顺序和次数设定为：先沉积混合溶液B10～20次，再沉积稳定溶液A25～30次；然后，启动转盘以15～25rpm转速顺时针旋转，同时将步骤(2a)制得的稳定溶液A和混合溶液B以4mL/h～6mL/h的流量按照设定的顺序和次数送入3D打印机的注射器，在3D打印机4～7kV强电场的作用下控制从注射器的针头喷出的液滴直径在0.5～1.5μm，使得稳定溶液A和混合溶液B依次沉积在聚氯乙烯支撑层上得到孔径为80～100nm、厚度为10～50nm的复合正渗透膜。