高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及膜技术领域，特别涉及高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用，包括结构为如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的异构体，用于去除细菌、病毒、农药残留、水垢、重金属、溶解性有机物、胶体物质领域；家用净水去除硬度；本发明专利技术的有益效果在于：相比于传统聚酰胺纳滤膜，具有更好的亲水性和抗污染能力，且抗氧化性能也得到提高。

Polymer interfacial polymerization material, low pressure nanofiltration membrane and low pressure nanofiltration membrane preparation method and Application

The invention relates to the field of membrane technology, especially relates to materials and low-pressure nanofiltration membrane and preparation method of low-pressure nanofiltration membrane system, application of polymer interfacial polymerization, including the structure of general formula (I) polymer shown or possible isomers for the removal of bacteria, viruses, pesticide residues, heavy metals, water, dissolved organic physical and colloidal substances; water hardness removal; the invention has the advantages that: compared to conventional polyamide nanofiltration membrane, has better hydrophilicity and anti fouling ability, and oxidation resistance is also improved.

【技术实现步骤摘要】
高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用
本专利技术涉及膜
，特别涉及高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用。
技术介绍
纳滤是20世纪80年代末期发展起来的一种新型膜分离技术，由于其具有高效率、低能耗、高选择性等优点，已在海水淡化、废水处理、生物制品分离、环境工程、食品、医药等领域得到广泛应用。低压纳滤膜技术是北京碧水源科技股份有限公司自主知识产权的一种超低压大通量纳滤膜。目前，低压纳滤膜的主要结构形式为复合膜，复合膜是将一层超薄功能层沉积到具有适当孔径的多孔支撑膜表面，沉积方式主要有表面涂覆、界面聚合和原位聚合等，复合膜可使每层的性能达到最优化。芳香聚酰胺是目前低压纳滤膜的主要材料，由于其具有脱盐率高、通量大、化学稳定性好、pH适用范围宽、操作压力要求低等优点被广泛使用。但其不耐氧化，易被活性氯氧化降解。研究发现胺类制备的聚酰胺的耐氯性顺序为：芳香族二胺＜脂环族二胺＜脂肪族二胺，脂环或脂肪二胺单体制备得到的聚酰胺只发生可逆的酰胺键的氯化，而不发生不可逆的芳香环的氯化，用脂环或脂肪胺代替芳香胺制备聚酰胺膜可提高耐氯性，但引入脂环或脂肪胺后，会降低膜的机械强度，不宜在压力较高的条件下使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料及低压纳滤膜及低压纳滤膜制备方法、应用，用于去除细菌、病毒、农药残留、水垢、重金属、溶解性有机物、胶体物质领域；家用净水去除硬度，经济有效的解决现有技术中存在的问题。本专利技术具体技术方案如下：高分子界面聚合材料，包括结构为如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的异构体：其中：R1选自基团；R2选自基团；R3选自基团；所述R1，所述R2，所述R3中至少有一个基团为进一步的，一种低压纳滤膜，在基膜上修饰了所述的高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料。进一步的，一种低压纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：将单宁酸溶于水相溶剂中，并将pH值控制在6-11，得到界面聚合反应水相溶液；取聚砜基膜，单面接触所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有单宁酸的聚砜基膜吸附面；清除多余水相溶液；将芳香族多元酰氯溶于油相溶剂中，得到界面聚合反应油相溶液；将所述聚砜基膜吸附面接触所述油相溶液反应0.5-2min；干燥后即可得到低压纳滤膜产品。进一步的，所述水相溶剂为樟脑磺酸和三乙胺的水溶液，或水。进一步的，所述樟脑磺酸按重量百分比计，含量为1％-4％；所述三乙胺按重量百分比计，含量为0-2％，不包括0％。进一步的，所述水相溶液中，单宁酸以重量百分比计，含量为0.1-1％；进一步的，所述油相溶剂为正庚烷、正己烷或异构烷烃系列溶剂。进一步的，所述油相溶液中，所述芳香族多元酰氯以重量百分比计，含量为0.1-0.6％。进一步的，所述芳香族多元酰氯为均苯三甲酰氯或均苯三甲酰氯与间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中任一种的混合物。进一步的，所述干燥为置于自然环境干燥5-30min或置于70℃的烘箱烘干3-8min。进一步的，一种低压纳滤膜元件，采用了所述低压纳滤膜。进一步的，所述低压纳滤膜，用于去除细菌、病毒、农药残留、水垢、重金属、溶解性有机物、胶体物质领域；家用净水去除硬度。进一步的，一种低压纳滤膜元件，采用了所述低压纳滤膜。本专利技术所述低压纳滤膜的分离层一种典型结构，如式(Ⅱ)所示：本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)单宁酸是一种无毒无害的天然材料，单宁酸作为制备复合膜的水相单体，通过界面聚合制备脱盐层，相比于传统的间苯二胺/哌嗪—均苯三甲酰氯体系所制备的纳滤膜，其丰富的羟基赋予复合膜优良的亲水性，使得低压纳滤膜抗污染性能得到显著提高，且材料易于附着在膜表面；(2)界面聚合形成的酯键具有比酰胺键更强的耐氧化性，相比于传统聚酰胺纳滤膜，其使用寿命得到显著提升。(3)低压纳滤膜能够克服超滤膜不能去除重金属和水垢、反渗透膜出水过于纯净的缺点，且制备条件温和，过程简单，原料来源广，适用于工业化扩大生产。附图说明图1为本专利技术实施例12、对比例1与对比例2的红外图；图2为本专利技术实施例12的扫描电镜图；图3为本专利技术对比例3的扫描电镜图。具体实施方式高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料，包括结构为如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的异构体：其中：R1选自A:B:或C:基团；R2选自A:B:或C:基团；R3选自A:B:或C:基团；所述R1，所述R2，所述R3中至少有一个基团为本专利技术所述的，包括结构为以下Z1-7任意一种或几种聚合物组成，Z1-7的基团选取如下：ZR1R2R31AAA2BAA3ABA4AAB5CAA6ACA7AAC本专利技术所述的，一种低压纳滤膜，在基膜上修饰了所述的高分子界面聚合材料。本专利技术所述的，一种低压纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：将单宁酸溶于水相溶剂中，并将pH值控制在6-11，得到界面聚合反应水相溶液；取聚砜基膜，单面接触所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有单宁酸的聚砜基膜吸附面；清除多余水相溶液；将芳香族多元酰氯溶于油相溶剂中，得到界面聚合反应油相溶液；将所述聚砜基膜吸附面接触所述油相溶液反应0.5-2min；干燥后即可得到低压纳滤膜产品。本专利技术所述的，水相溶剂为樟脑磺酸和三乙胺的水溶液，或水。本专利技术所述的，优选的，水为去离子水。本专利技术所述的，pH值的调节采用纯氢氧化钠固体。本专利技术所述的，樟脑磺酸按重量百分比计，含量为1-4％；所述三乙胺按重量百分比计，含量为0-2％，不包括0％。本专利技术所述的，水相溶液中，单宁酸以重量百分比计，含量为0.1-1％；本专利技术所述的，油相溶剂为正庚烷、正己烷或异构烷烃系列溶剂。本专利技术所述的，优选的，异构烷烃系列溶剂采用IsoparE、IsoparG型。本专利技术所述的，油相溶液中，所述芳香族多元酰氯以重量百分比计，含量为0.1-0.6％。本专利技术所述的，芳香族多元酰氯为均苯三甲酰氯或均苯三甲酰氯与间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中任一种的混合物。本专利技术所述的，干燥为置于自然环境干燥5-30min或置于70℃的烘箱烘干3-8min。本专利技术所述的，低压纳滤膜，用于去除细菌、病毒、农药残留、水垢、重金属、溶解性有机物、胶体物质领域；家用净水去除硬度。本专利技术所述的，一种低压纳滤膜元件，采用了所述低压纳滤膜。本专利技术所述的，低压纳滤膜元件结构为板框式或卷式。下面将结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例所述的，高分子界面聚合材料，包括所述Z1聚合物或其所有可能的异构体：本实施例所述的，一种低压纳滤膜，在基膜上修饰了所述Z1聚合物的高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料。本实施例所述的，低压纳滤膜制备方法，包括以下步骤：称取0.1g单宁酸溶于99.9g去离子水中，并将pH值调节为6，得到界面聚合反应水相溶液，将聚砜基膜单面接触水相溶液0.5min；用橡胶辊挤干表面多余水相溶液，得到反应中间体；称取0.6g均苯三甲酰氯溶于99.4g正庚烷中，得到界面聚合反应油相溶液，将反应中间体单面接触油相溶液0.5min；置于自然环境干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
高分子界面聚合材料，其特征在于：包括结构为如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的异构体：

【技术特征摘要】
1.高分子界面聚合材料，其特征在于：包括结构为如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的异构体：其中：R1选自基团；R2选自基团；R3选自基团；所述R1，所述R2，所述R3中至少有一个基团为2.一种低压纳滤膜，其特征在于：在基膜上修饰了如权利要求1所述的高分子界面聚合材料。3.一种低压纳滤膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将单宁酸溶于水相溶剂中，并将pH值控制在6-11，得到界面聚合反应水相溶液；取聚砜基膜，单面接触所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有单宁酸的聚砜基膜吸附面；清除多余水相溶液；将芳香族多元酰氯溶于油相溶剂中，得到界面聚合反应油相溶液；将所述聚砜基膜吸附面接触所述油相溶液反应0.5-2min；干燥后即可得到低压纳滤膜产品。4.如权利要求3所述的低压纳滤膜制备方法，其特征在于：所述水相溶剂为樟脑磺酸和三...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，况武，林勇，彭文娟，
申请(专利权)人：天津碧水源膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12