一种超低压反渗透膜的制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种超低压反渗透膜制备方法和应用，属于膜分离技术领域。本发明专利技术是在多孔性聚砜支撑层表面涂布一层功能性复合层，功能性复合层是由含有多官能团刚性单体的间苯二胺水溶液，与溶于有机溶剂中的均苯三甲酰氯在多孔性聚砜支撑层表面缩聚而成。其中，通过在间苯二胺水溶液中加入多官能团刚性单体，制备出强度较高的反渗透膜。本发明专利技术制备简单，脱盐率高、水通量大，在常温常压下即可实现分离技术的应用。

Preparation and application of a super low pressure reverse osmosis membrane

The invention relates to a preparation method and application of a super low pressure reverse osmosis membrane, which belongs to the field of membrane separation technology. The present invention is to support a layer of functional composite layer coated on the porous polysulfone, functional composite layer is composed of polyfunctional monomers containing rigid benzene two amine water solution, and trimesoyl chloride dissolved in an organic solvent in a porous polysulfone support layer surface condensation. A high strength reverse osmosis membrane was prepared by adding a multi functional group of rigid monomers in the aqueous solution of two amines. The preparation of the invention is simple, the desalination rate is high, and the water flux is large, and the application of separation technology can be realized under the normal temperature and atmospheric pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种超低压反渗透膜的制备方法和应用
本专利技术涉及膜分离
，尤其是一种超低压反渗透膜制备方法和应用。
技术介绍
反渗透是当今最先进、最节能的有效分离技术之一。反渗透膜通过截留水中的NaCl等盐类物质达到海水淡化、苦咸水脱盐及家用饮用水的纯化的目的。自从1979年JohnCadotte具有革命性的专利技术(美国专利4277344)制得高脱盐率的RO膜以来，基于反渗透膜的工业卷式膜(spiralwoundelement)产业得到突飞猛进的发展。目前，提高RO膜性能的主要途径是改变界面聚合的反应物组成，大致有以下几种方法、工艺：1)在胺水相溶液中加入添加剂：如NittoDenkoHydranautics的美国专利5254261，6171497介绍了加入胺盐和异丙醇；Saehan的美国专利6015495、6245234和6368507介绍了加入极性溶剂或胺盐及极性溶剂。2)在TMC有机相加入添加剂：如DowChemical的美国专利6337018公开了以与TMC2:1的量加入磷酸酯；Toray的美国专利6521130公开了加入3％具有总碳原子数8个以上的有机碳酸酯类物质。3)后处理方法：Dow在USPatents5658460，5755964中公开了后处理时加入胺类或胺盐类溶胀剂来提高最终RO膜的通量。CN1213985A在反渗透膜的表面上涂覆PVA，具有电中性，可抑制水中具有电荷的膜污染物质的静电吸附，从而提高聚酰胺复合膜的抗污染性。上述改进后的RO膜在不同程度上提高了膜片各种性能，扩展了这些产品的应用范围，但本领域仍需要开发具有更优性能的水处理膜。专利技术内容为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种超低压反渗透膜制备方法，以提高聚酰胺类复合反渗透膜功能层强度，增强其弹性模量，使反渗透膜卷制过程中更加耐压，使用寿命得以提升。本专利技术采用的技术方案具体为：一种超低压反渗透膜制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)配制间苯二胺(mPDA)水溶液；2)配制均苯三甲酰氯(TMC)有机溶液；3)将以PET无纺织物为支撑层的多孔基膜浸没在上述间苯二胺水溶液中；4)将浸没过间苯二胺水溶液的基膜同上述均苯三甲酰氯有机溶液接触，进行界面缩聚反应。5)热处理，60℃烘箱干燥3min。6)纯水清洗10min。所述步骤1)的mPDA水溶液中mPDA的含量范围为0.10-10.0％，优选地含量范围为1.0-9.0％，更为优选的含量范围为3.0-7.0％。所述步骤1)间苯二胺水溶液中加入多官能团刚性单体，所述多官能团刚性单体包括多官能团刚性胺单体、多官能团刚性芴单体、多官能团刚性茚单体。多官能团刚性单体含量范围为0.01-10％。更优的方案，所述多官能团刚性单体可选用下列种类的单体的一种：多官能团刚性胺单体、多官能团刚性芴单体或多官能团刚性茚单体；优选轮环藤宁、9,9-双(4-羟苯基)芴或5,5’-6,6’-四羟基-3,3,3’,3’-四甲基螺旋双茚。所述步骤2)的均苯三甲酰氯有机溶液中均苯三甲酰氯的含量范围为0.05～1.0％，优选含量范围为0.1～0.2％，更为优选的含量范围为0.14～0.18％。本专利技术所述的方法在常温常压(25℃、一个大气压)下进行。本专利技术的有益效果：1、通过在间苯二胺水溶液中加入多官能团刚性单体，制备出超低压反渗透膜，其具有较高的弹性模量。2、本专利技术反渗透膜有效提升了复合膜水通量和脱盐率。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。为了描述方便，在以下实施例及对比例的陈述中，水通量单位GFD是加仑/平方英尺/天。在所有例子中，反渗透膜片测试条件为：NaCl盐水浓度为1500ppm，压力为150psi，温度为25℃。这是行业内通用的苦咸水的测试条件。实施例1在0.1％间苯二胺水溶液中加入0.01％轮环藤宁，在0.05％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例2在0.5％间苯二胺水溶液中加入0.1％轮环藤宁，在0.1％TMC有机溶剂的条件下所制得的高强度反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例3在1％间苯二胺水溶液中加入0.5％轮环藤宁，在0.2％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例4在5％间苯二胺水溶液中加入1％轮环藤宁，在0.5％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例5在10％间苯二胺水溶液中加入5％轮环藤宁，在1％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例6在0.1％间苯二胺水溶液中加入0.01％9,9-双(4-羟苯基)芴，在0.05％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例7在0.5％间苯二胺水溶液中加入0.1％9,9-双(4-羟苯基)芴，在0.1％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例8在1％间苯二胺水溶液中加入1％9,9-双(4-羟苯基)芴，在0.2％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例9在5％间苯二胺水溶液中加入3％9,9-双(4-羟苯基)芴，在0.5％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例10在10％间苯二胺水溶液中加入5％9,9-双(4-羟苯基)芴，在1％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例11在0.1％间苯二胺水溶液中加入0.01％5,5’-6,6’-四羟基-3,3,3’,3’-四甲基螺旋双茚，在0.05％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例12在0.5％间苯二胺水溶液中加入0.2％5,5’-6,6’-四羟基-3,3,3’,3’-四甲基螺旋双茚，在0.1％TMC有机溶剂的条件下所制得的超低压反渗透膜的性能。本组实施例中，所选用的多孔支撑基膜，实验步骤与方法，测试条件均与对比例中所述相同。测试结果见表1。实施例13在1％间苯二胺水溶液中加入0.8％5,5’-6,6’-四羟基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低压反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)配制含有多官能团刚性单体的间苯二胺(mPDA)水溶液；2)配制均苯三甲酰氯(TMC)有机溶液；3)将以PET无纺织物为支撑层的多孔基膜浸没在上述间苯二胺水溶液中；4)将浸没过间苯二胺水溶液的基膜同上述均苯三甲酰氯有机溶液接触，进行界面缩聚反应；5)热处理，60℃烘箱干燥3min；6)纯水清洗10min。

【技术特征摘要】
1.一种超低压反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)配制含有多官能团刚性单体的间苯二胺(mPDA)水溶液；2)配制均苯三甲酰氯(TMC)有机溶液；3)将以PET无纺织物为支撑层的多孔基膜浸没在上述间苯二胺水溶液中；4)将浸没过间苯二胺水溶液的基膜同上述均苯三甲酰氯有机溶液接触，进行界面缩聚反应；5)热处理，60℃烘箱干燥3min；6)纯水清洗10min。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的间苯二胺水溶液中mPDA质量含量范围为0.1～10.0％，优选地含量范围为1.0～9.0％，更为优选的含量范围为3.0～7.0％。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的均苯三甲酰氯有机溶液中TMC含量范围为0.05～1....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵连瑞，梁松苗，陶建，王祝愿，
申请(专利权)人：贵阳时代沃顿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52