一种聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法与流程

本发明涉及反渗透膜制备，具体涉及一种聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法。

背景技术：

1、在反渗透(ro)膜应用中，使用最为广泛的是聚酰胺复合反渗透膜，其通常用于盐水脱盐、超纯水生产、环境污染处理等领域，能够提高纯水通量、降低能源成本。

2、聚酰胺复合反渗透膜通常由基膜和聚酰胺层构成，其中，聚酰胺层是通过水相中的间苯二胺与有机相中的均苯三甲酰氯发生界面聚合反应制备而成；而在界面聚合过程中，由于胺单体会向有机相溶液中扩散和分散，从而使得制备的聚酰胺膜层具有较厚的厚度，通常大于等于25nm，而聚酰胺膜层的厚度增大通常会增加反渗透膜的渗透阻力，从而影响反渗透膜的水通量，降低反渗透膜的水处理效率。

3、因此，研发一种聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法，以降低反渗透膜中聚酰胺膜层的厚度，提高反渗透膜的水通量显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法，其降低反渗透膜中聚酰胺膜层的厚度，提高反渗透膜的水通量。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、技术方案一：

4、一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，包括如下步骤：

5、步骤1、配制mpd水相溶液：将间苯二胺、樟脑磺酸、三乙胺和水混合后，搅拌均匀，制得mpd水相溶液；

6、步骤2、配制有机相溶液：将均苯三甲酰氯单体溶解到有机溶剂中后，加入胺单体扩散抑制剂，搅拌溶解，制得有机相溶液；所述胺单体扩散抑制剂采用1,3-丙磺酸内酯；

7、步骤3、界面聚合：将聚砜超滤基膜先浸入mpd水相溶液中，然后再浸入有机相溶液中进行界面聚合反应，生成聚酰胺层；

8、步骤4、热处理：将生成有聚酰胺层的聚砜超滤基膜进行热处理，得到聚酰胺复合反渗透膜。

9、作为优选的技术方案，所述聚砜超滤基膜，包括无纺布支撑层和聚砜基膜层，所述聚砜基膜层的厚度为30-60μm；

10、所述聚砜超滤基膜的制备方法，包括如下步骤：

11、步骤a、将聚砜树脂颗粒与n,n-二甲基甲酰胺(dmf)混合，在加热下搅拌溶解，配制16wt％的聚砜铸膜液；

12、步骤b、将制备的16wt％的聚砜铸膜液通过一步相转化法成膜于无纺布支撑层上，制成聚砜超滤基膜。

13、作为优选的技术方案，步骤2中，所述有机溶剂采用正己烷、isoparg、三氟三氯乙烷、环己烷、庚烷中的一种或几种。

14、作为优选的技术方案，所述mpd水相溶液中间苯二胺的浓度为1wt％-3wt％，优选1.5wt％-2wt％；樟脑磺酸的浓度为0.1wt％～6.0wt％，三乙胺的浓度为0.1wt％～4.0wt％；

15、作为优选的技术方案，所述有机相溶液中，所述均苯三甲酰氯单体的浓度为为0.1wt％-0.3wt％，优选0.15wt％-0.2wt％；所述胺单体扩散抑制剂的浓度为0.01wt％-0.2wt％，优选0.05wt％-0.1wt％。

16、作为优选的技术方案，步骤3中，聚砜超滤基膜浸入mpd水溶液的时间为为30s-120s，优选60s-90s；

17、所述界面聚合反应的时间为10s-30s，优选15s-20s。

18、作为优选的技术方案，步骤4热处理的温度为60℃，热处理的时间为4min；

19、步骤4制成聚酰胺复合反渗透膜后，将其置于去离子水中，备用。

20、作为优选的技术方案，所述聚酰胺分离层的厚度为4-16nm。

21、技术方案二：

22、一种聚酰胺复合反渗透膜，由所述的聚酰胺复合反渗透膜制备方法制备而成。

23、作为优选的技术方案，聚酰胺复合反渗透膜包括从下到上依次设置的无纺布支撑层、聚砜基膜层和聚酰胺膜层。

24、与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：

25、本发明以1,3-丙磺酸内酯(ps)作为胺单体扩散抑制剂加入到有机相溶液中，在进行界面聚合反应时，其可以与有机-水界面处的间苯二胺单体形成相互作用的氢键，从而增加了胺单体在有机相中的扩散阻力，阻碍胺单体向远离有机-水界面的区域扩散，有限的扩散区域，使得胺单体在界面附近聚集，界面附近的胺单体局部浓度增加，从而将界面聚合反应限制在靠近有机-水界面的狭窄区域内，形成了薄而紧凑的聚酰胺膜层，可有效降低聚酰胺膜层的厚度，保证了反渗透膜高截留率的前提下，使得纯水通量得到大幅度提升。

26、本发明严格控制制备工艺中的各参数，制备的聚酰胺复合反渗透膜具有良好的分离性能、优异的渗透性及稳定性，能够降低水处理的能耗。

技术特征：

1.一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于，

9.一种聚酰胺复合膜，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的聚酰胺复合反渗透膜制备方法制备而成。

10.根据权利要求8所述的一种聚酰胺复合反渗透膜，其特征在于，包括从下到上依次设置的无纺布支撑层、聚砜基膜层和聚酰胺膜层。

技术总结
本发明涉及一种聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤1、配制MPD水相溶液；步骤2、配制有机相溶液：将均苯三甲酰氯单体溶解到有机溶剂中后，加入胺单体扩散抑制剂，搅拌溶解，制得有机相溶液；所述胺单体扩散抑制剂采用1,3‑丙磺酸内酯；步骤3、界面聚合：将聚砜超滤基膜先浸入MPD水相溶液中，然后再浸入有机相溶液中进行界面聚合反应，生成聚酰胺层；步骤4、热处理：将生成有聚酰胺层的聚砜超滤基膜进行热处理，得到聚酰胺复合反渗透膜。本发明能够降低反渗透膜中聚酰胺膜层的厚度，提高反渗透膜的水通量。

技术研发人员：罗培栋,谢梅,魏俊峰
受保护的技术使用者：宁波日新恒力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12