一种高强度和高水通量复合正渗透膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于纤维膜的技术领域，公开了一种高强度和高水通量复合正渗透膜及其制备方法与应用。该法为首先将Kevlar纤维溶于有机溶剂中，加入助剂和强碱，加热搅拌分散，再加入成孔剂，搅拌均匀，真空脱气；然后刮涂成膜，蒸发溶剂，放入凝胶浴中浸泡，再于水中浸泡，热处理，再浸泡于间苯二胺的水溶液中15～30min，捞出；浸泡于均苯三甲酰氯的有机溶剂溶液中，反应30～120s；捞出，晾干，热处理，得到高强度和高水通量复合正渗透膜。本发明专利技术所制备的渗透膜采用Kevlar纤维作为支撑层，膜强度高，支撑层薄，水流通量高，盐截率高。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度和高水通量复合正渗透膜及其制备方法与应用
本专利技术属于纤维膜的
，涉及一种正渗透膜，特别涉及一种高强度和高水通量复合正渗透膜及其制备方法与应用。该正渗透膜强度高、水通量高并且盐截率好。
技术介绍
正渗透膜分离技术相对于外加压力驱动的膜分离技术最显著的特点就是不需要外加压力或者在很低的外加压力下运行，具有分离效果佳，节能环保等优点，在食品、医药、能源，海水淡化等领域有着很广泛的应用前景。但目前使用的正渗透膜材料强度不高,需要较厚的支撑层才能满足强度要求,较厚的支撑层直接导致膜的浓差极化现象严重，水通量不高，分离效果尚不能满足应用要求。Kevlar纤维是高性能连接的苯酰胺，酰胺键与苯环基团形成共扼结构,内旋位能相当高，大分子构型为沿轴向伸展的刚性链结构，分子排列规整，取向度和纤维结晶度高，链段排列规则，且存在很强的分子间氢键，这些因素共同赋予Kevlar纤维以很高的拉伸模量和强度。Kevlar纤维具有高比强度、高比模量，是目前比强度最高的高分子材料之一。目前正渗透膜中应用最广的聚砜，聚酯等支撑层材料，但是这些材料不能在支撑层厚度不高时实现正渗透膜高的水通量。若以Kevl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度和高水通量复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：包含以下具体步骤：(1)将Kevlar纤维溶解在有机溶剂中，加入助剂和强碱，加热搅拌分散，得到Kevlar纳米纤维分散体；(2)向步骤(1)中的Kevlar纳米纤维分散体中加入成孔剂，搅拌均匀，形成铸膜液，真空脱气待用；(3)将步骤(2)中脱气后的铸膜液在玻璃板上刮涂成膜，蒸发溶剂，放入凝胶浴中浸泡，得到凝胶膜；(4)将步骤(3)中的凝胶膜于水中浸泡，再热处理，得到Kevlar纤维支撑层；(5)将步骤(4)制得的Kevlar纤维支撑层浸泡于间苯二胺的水溶液中15～30min；然后将浸泡后的Kevlar纤维支撑层捞出，浸泡于均苯三甲酰氯的有...

【技术特征摘要】
1.一种高强度和高水通量复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：包含以下具体步骤：(1)将Kevlar纤维溶解在有机溶剂中，加入助剂和强碱，加热搅拌分散，得到Kevlar纳米纤维分散体；(2)向步骤(1)中的Kevlar纳米纤维分散体中加入成孔剂，搅拌均匀，形成铸膜液，真空脱气待用；(3)将步骤(2)中脱气后的铸膜液在玻璃板上刮涂成膜，蒸发溶剂，放入凝胶浴中浸泡，得到凝胶膜；(4)将步骤(3)中的凝胶膜于水中浸泡，再热处理，得到Kevlar纤维支撑层；(5)将步骤(4)制得的Kevlar纤维支撑层浸泡于间苯二胺的水溶液中15～30min；然后将浸泡后的Kevlar纤维支撑层捞出，浸泡于均苯三甲酰氯的有机溶剂溶液中，反应30～120s；再将反应后的Kevlar纤维支撑层捞出，晾干，热处理，得到高强度和高水通量复合正渗透膜。2.根据权利要求1所述高强度和高水通量复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述Kevlar纤维与有机溶剂的质量比为(4～16)：(100～200)；所述助剂的用量为有机溶剂质量的2～2.5％；所述强碱的用量为Kevlar纤维质量的0.5～3倍；步骤(2)中所述成孔剂的用量为Kevlar纤维质量的5～50％；步骤(5)中所述间苯二胺的水溶液的浓度为18g/L～25g/L；所述均苯三甲酰氯的有机溶剂溶液的浓度为2g/L～5g/L；步骤(5)中所述有机溶剂为正己烷。3.根据权利要求1所述高强度和高水通量复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述有机溶剂为极性有机溶剂；步骤(1)中所述助剂为碱金属盐；步骤(1)中所述强碱为无机碱或有机碱。4.根据权利要求3所述高强度和高水通量复合正渗透膜的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡继文，姜婷婷，靳焘，胡盛逾，于发猛，涂园园，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44