一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法及其应用技术

一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法，包括界面聚合步骤、多元胺修饰步骤、化学交联步骤、溶剂活化步骤。本发明专利技术通过在界面聚合后对原生态膜表面进行多元胺修饰，显著提高了膜的分离性能和耐溶剂性能。所述的多元胺具有较多游离的氨基，极大地增强了界面分离层的交联度，有效提高了膜的耐溶剂性能；通过采用含有不同添加剂的多元胺修饰试剂，可有效改善膜的分离性能。本发明专利技术制备工艺简单，在有机溶剂体系分离领域以及含有机溶剂的水处理方面具有很好的应用前景。

Preparation and application of a high throughput crosslinked polyimide solvent resistant nanofiltration membrane

A preparation method of high flux cross-linked polyimide solvent resistant nanofiltration membrane, including interface polymerization step, polyamine modification step, chemical crosslinking step and solvent activation step. The invention improves the separation performance and solvent resistance of the membrane by modifying the surface of the original membrane by polyamine modification after the interface polymerization. The polyamine has a lot of free amino groups, which greatly enhances the crosslinking degree of the interface separation layer, effectively improves the solvent resistance of the membrane, and improves the separation performance of the membrane by using the polyamine modified reagent containing different additives. The preparation process of the invention is simple, and has a good application prospect in the field of separation of organic solvent system and water treatment with machine solvent.

【技术实现步骤摘要】
一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法及其应用
本专利技术属于膜分离
，具体涉及一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法及其应用。
技术介绍
纳滤（NF）作为一种新型压力驱动膜分离技术，具有操作压力低、能选择性分离一二价离子、对小分子有机物截留率高等特点，已广泛应用于水处理、纺织印染、食品、医药、石化及生化等诸多领域。但许多工业流程中需使用大量的有机溶剂，这就需要作为纳滤技术核心部分的纳滤膜具有优良的耐溶剂性能，因此，研究开发高分离性能的耐溶剂纳滤（SRNF）膜尤为关键。SRNF膜技术与一般的膜分离过程类似，具有模块化、安装和操作便捷、易与现有工艺相结合等特点。开发具有优良耐溶剂性和分离性能的SRNF膜，对拓宽SRNF膜在有机溶剂体系的应用范围，替代某些耗能大、污染重的传统工艺过程，实现技术革新和产业升级、节能降耗、减少污染等都具有重大意义。芳香族聚酰亚胺（PI）具有耐溶剂性和成膜性好、耐热性及机械性能优异等特点，在SRNF膜制备方面具有很好的应用前景。但PI材料在强极性非质子溶剂中稳定性差，溶胀较严重甚至溶解，因此需对PI聚合物分子链进行交联改性，以提高其耐溶剂性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一：将基膜表面与含有二胺化合物的水相单体溶液充分接触2s~10 min，去除基膜表面的多余水相溶液，在一定温度的气氛中晾干；将晾干后的基膜表面与含有四元酰氯的第一有机溶剂的有机相溶液充分接触界面聚合1~120 s后，去除膜表面的有机相溶液，并在60~100℃的气氛中进行热处理，之后于干燥环境中自然冷却，得到界面聚合后的原生态膜；步骤二：将步骤一的原生态膜在一定温度下与含有一定浓度和分子量的多元胺或多元胺混合物及添加剂的修饰试剂充分接触1s~60min，用去离子水或醇类溶剂冲洗后晾干，即得到修饰的纳滤膜；步骤三：将步骤二...

【技术特征摘要】
1.一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一：将基膜表面与含有二胺化合物的水相单体溶液充分接触2s~10min，去除基膜表面的多余水相溶液，在一定温度的气氛中晾干；将晾干后的基膜表面与含有四元酰氯的第一有机溶剂的有机相溶液充分接触界面聚合1~120s后，去除膜表面的有机相溶液，并在60~100℃的气氛中进行热处理，之后于干燥环境中自然冷却，得到界面聚合后的原生态膜；步骤二：将步骤一的原生态膜在一定温度下与含有一定浓度和分子量的多元胺或多元胺混合物及添加剂的修饰试剂充分接触1s~60min，用去离子水或醇类溶剂冲洗后晾干，即得到修饰的纳滤膜；步骤三：将步骤二的修饰的纳滤膜放入一定温度下的含有交联试剂的第二有机溶剂的溶液中交联1min~24h，取出，用第二有机溶剂冲洗，重复该交联与冲洗过程多次，即得到交联后的初生态耐溶剂纳滤膜；步骤四：将步骤三的交联后的初生态耐溶剂纳滤膜在一定温度下的活化试剂中活化处理一定时间，取出晾干，重复该活化与冲洗过程多次，得到高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜。2.根据权利要求1所述的一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述的水相单体溶液中含有：二胺化合物、多巴类化合物或多元胺化合物、纳米颗粒、可溶性无机盐、酸接受剂、相转移催化剂、表面活性剂、去离子水；所述的有机相溶液中含有：四元酰氯或混合酰氯，和第一有机溶剂；所述的修饰试剂中含有：多元胺、去离子水和添加剂；所述的交联剂溶液中含有：交联剂和第二有机溶剂；所述的活化试剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、1,4-二氧六环等强极性非质子型有机溶剂，或上述任意两种或多种的组合，或含水质量百分比浓度为0~20%的上述有机试剂。3.根据权利要求2所述的一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述的二胺化合物包括间苯二胺、对苯二胺等含有两个胺基的水溶性化合物，或上述任意两者或多者的组合；所述的纳米颗粒包括介孔SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO、碳纳米管、石墨烯、石墨烯量子点、氧化石墨烯量子点、金属有机骨架材料，金属有机共价材料，或上述任意两者或多者的组合；所述的可溶性无机盐包括氯化钠，氯化镁，氯化钙，硫酸钠，硫酸镁，或上述任意两者或多者的组合；所述的多巴类化合物包括多巴胺，聚多巴胺或上述两者的混合；所述的酸接受剂包括三乙胺，三乙胺，氢氧化钠等水溶性碱，碳酸钠等水溶性碱性盐，其它水溶性强碱性或弱碱性化合物，或上述任意两者或多者的组合；所述的相转移催化剂包括四丁基氯化铵、四丁基溴化铵等水溶性有机铵盐化合物，水溶性离子液体，或上述任意两者或多者的组合；所述的表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等水溶性阴离子型表面活性剂，其它类型的水溶性表面活性剂，或上述任意两者或多者的组合。4.根据权利要求2所述的一种高通量交联聚酰亚胺耐溶剂纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述的四元酰氯为1,2,4,5-苯四甲酰氯，混合酰氯为1,2,4,5-苯四甲酰氯与1,3,5-苯三甲酰氯或其它多元酰氯的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏保卫，许胜杰，李树轩，王振远，李灿，杨珊珊，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东,37