一种含有聚乙二醇环氧化物涂层的高脱盐反渗透膜制造技术

技术编号:23780411 阅读:62 留言:0更新日期:2020-04-14 21:06
本发明专利技术提供了一种反渗透复合膜,所述反渗透复合膜包括基膜;复合在所述基膜上的中间过渡支撑膜层;复合在所述中间过渡支撑膜层上的活性膜层;复合在所述活性膜层上的聚乙二醇环氧化物涂覆膜层。本发明专利技术提供的反渗透复合膜包含四层结构,底层是无纺布基膜,中间过渡支撑层、活性层聚酰胺以及聚乙二醇环氧化物涂覆层组成。本发明专利技术在反渗透复合膜的聚酰胺活性层表面涂覆聚乙二醇环氧化物,大大提升了反渗透膜的截留率,得到了的具有聚乙二醇环氧化物涂覆层的高脱盐反渗透膜。而且本发明专利技术提供的制备方法简单,条件温和,适于规模化生产和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种含有聚乙二醇环氧化物涂层的高脱盐反渗透膜
本专利技术属于废水处理
,涉及一种反渗透复合膜及其制备方法,尤其涉及一种含有聚乙二醇环氧化物涂层的高脱盐反渗透膜及其制备方法。
技术介绍
RO膜(ReverseOsmosis),即反渗透膜。一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,就是所谓逆渗透原理。由于RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10*-9米),在一定的压力下,水分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。所以,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,RO反渗透技术是利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。高纯度水在现代工业中有着非常重要的作用,例如,制药和微电子行业需要用于生产目的的高纯水。在制药工业中,水是所有药物中最常见的成分,因此必须不含细菌,有机物和所有可溶解的物质。具有紫外线(UV)灭菌器的RO系统通常用于工业水平的给水处理和消毒,以生产许多制药生产过程所需的超纯水。在微电子工业中,在制造阶段需要高纯水,并将其用于冲洗成品微电子元件。例如,在处理之后,电容器和晶体管需要来自RO系统的超纯水进行冷却。但是如果这些水还有微量杂质,则产品可能在离开生产工厂之前就被污染或腐蚀。所以RO技术所提供的高纯度水使制造商能够制造出最佳质量的微电子产品,同时降低制造设备的运营和维护成本。多年来,反渗透膜的性能已经取得了很大的提高,其中大多数的发展都是通过对膜表面本身进行改性或改进元件或模块设计来实现的。但是随着下游行业对于RO膜的功能和性能要求不断提高,研发人员仍在寻找更好的材料或方法,以更好的提升RO反渗透的膜的性能。因此,如何找到一种更适宜的RO反渗透膜,具有更好的性能,已成为诸多一线研究人员广为关注的焦点之一。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术要解决的技术问题在于提供一种反渗透复合膜及其制备方法,特别是一种含有聚乙二醇环氧化物涂层的高脱盐反渗透膜,本专利技术提供的反渗透复合膜具有较高的脱盐率,而且制备方法简单,有利于工业化实现。本专利技术提供了一种反渗透复合膜,所述反渗透复合膜包括基膜;复合在所述基膜上的中间过渡支撑膜层;复合在所述中间过渡支撑膜层上的活性膜层;复合在所述活性膜层上的聚乙二醇环氧化物涂覆膜层。优选的,所述基膜包括无纺布基膜;所述中间过渡支撑膜层包括改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层;所述活性膜层包括聚酰胺活性膜层;所述聚乙二醇环氧化物涂覆膜层与所述活性膜层通过化学键键连。优选的,所述无纺布基膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布基膜和/或聚酰亚胺无纺布基膜;所述基膜的厚度为140~160μm;所述改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层包括亲水改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层;所述中间过渡支撑膜层的厚度为50~120μm;所述活性膜层的厚度为0.1~0.5μm;所述聚乙二醇环氧化物涂覆膜层的厚度为0.01~0.03μm;所述化学键键连包括通过-O-N-键连;所述聚乙二醇环氧化物可以具有一个环氧化合物部分或多个环氧化合物部分。优选的,所述改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层包括间苯二胺/十二烷基硫酸钠等离子体改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层;所述聚丙烯腈的分子量为80000~150000;所述聚丙烯腈中间过渡支撑膜层的孔径为0.05~0.1μm;所述聚酰胺活性膜层通过TMC-MPDA界面聚合合成;所述聚乙二醇环氧化物包括四臂聚乙二醇环氧化物、五臂聚乙二醇环氧化物、六臂聚乙二醇环氧化物、七臂聚乙二醇环氧化物和八臂聚乙二醇环氧化物中的一种或多种。优选的,所述反渗透复合膜的水通量为40~50L/m2·h;所述反渗透复合膜的对钠离子的截留率大于等于99.75%;所述反渗透复合膜的对氯离子的截留率大于等于99.75%;所述反渗透复合膜的对硝酸根离子的截留率大于等于99.5%;所述反渗透复合膜的对二价钙离子的截留率大于等于99.9%。优选的,所述反渗透复合膜的制备方法包括以下步骤:在保护性气体吹扫的条件下,将聚乙二醇环氧化物溶液涂覆在反渗透膜的活性膜层表面,然后再进行紫外线照射后,得到反渗透复合膜。优选的,所述紫外照射的波长为290~360nm;所述紫外线照射的时间为30~120秒;所述聚乙二醇环氧化物溶液包括聚乙二醇环氧化物水溶液;所述聚乙二醇环氧化物的质量浓度为0.05%~0.5%。优选的,所述反渗透膜的制备过程包括以下步骤:1)将聚丙烯腈和溶剂混合后,得到中间过渡支撑膜层液,再将中间过渡支撑膜层液涂覆在基膜后,得到复合有中间过渡支撑膜层的第一载体;2)将上述步骤得到的第一载体进行氧等离子体处理后,再浸入间苯二胺和十二烷基硫酸钠的混合溶液中,得到复合有改性的中间过渡支撑膜层的第二载体;3)将上述步骤得到的第二载体和均苯三甲酰氯有机溶液接触后,再干燥得到反渗透膜。优选的,所述溶剂包括丁内脂、磷酸三乙脂、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或多种;所述聚丙烯腈和溶剂的质量比为(15~30):100;所述聚丙烯腈和基膜的质量比为(30~60):100;所述涂覆后还包括去除溶剂的步骤;所述氧等离子体处理的等离子功率为10~30W;所述氧等离子体处理的暴露时间为10~30秒。优选的,所述间苯二胺与所述基膜的质量比为(2~10):100;所述十二烷基硫酸钠与所述基膜的质量比为(0.02~0.08):100;所述均苯三甲酰氯有机溶液包括均苯三甲酰氯正己烷溶液;所述均苯三甲酰氯和所述基膜的质量比为(0.1~0.2):100;所述干燥的时间为3~6分钟;所述干燥的温度为60~85℃。本专利技术提供了一种反渗透复合膜,所述反渗透复合膜包括基膜;复合在所述基膜上的中间过渡支撑膜层;复合在所述中间过渡支撑膜层上的活性膜层;复合在所述活性膜层上的聚乙二醇环氧化物涂覆膜层。与现有技术相比,本专利技术提供的反渗透复合膜包含四层结构,底层是无纺布基膜,中间过渡支撑层、活性层聚酰胺以及聚乙二醇环氧化物涂覆层组成。本专利技术在反渗透复合膜的聚酰胺活性层表面涂覆聚乙二醇环氧化物,大大提升了反渗透膜的脱盐率,截留率,得到了的具有聚乙二醇环氧化物涂覆层的高脱盐反渗透膜。而且制备方法简单,条件温和,适于规模化生产和应用。实验结果表明,本专利技术制备的反渗透复合膜,特定条件下的水通量为40~50L/m2·h(测试原液1.5MPa压力,2000ppm氯化钠,1000ppm氯化钙,150ppm硝酸钠,pH值为7,温度25℃,对钠离子及氯离子有极高的截本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种反渗透复合膜,其特征在于,所述反渗透复合膜包括基膜;/n复合在所述基膜上的中间过渡支撑膜层;/n复合在所述中间过渡支撑膜层上的活性膜层;/n复合在所述活性膜层上的聚乙二醇环氧化物涂覆膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种反渗透复合膜,其特征在于,所述反渗透复合膜包括基膜;
复合在所述基膜上的中间过渡支撑膜层;
复合在所述中间过渡支撑膜层上的活性膜层;
复合在所述活性膜层上的聚乙二醇环氧化物涂覆膜层。


2.根据权利要求1所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述基膜包括无纺布基膜;
所述中间过渡支撑膜层包括改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层;
所述活性膜层包括聚酰胺活性膜层;
所述聚乙二醇环氧化物涂覆膜层与所述活性膜层通过化学键键连。


3.根据权利要求2所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述无纺布基膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布基膜和/或聚酰亚胺无纺布基膜;
所述基膜的厚度为140~160μm;
所述改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层包括亲水改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层;
所述中间过渡支撑膜层的厚度为50~120μm;
所述活性膜层的厚度为0.1~0.5μm;
所述聚乙二醇环氧化物涂覆膜层的厚度为0.01~0.03μm;
所述化学键键连包括通过-O-N-键连;
所述聚乙二醇环氧化物可以具有一个环氧化合物部分或多个环氧化合物部分。


4.根据权利要求2所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层包括间苯二胺/十二烷基硫酸钠等离子体改性的聚丙烯腈中间过渡支撑膜层;
所述聚丙烯腈的分子量为80000~150000;
所述聚丙烯腈中间过渡支撑膜层的孔径为0.05~0.1μm;
所述聚酰胺活性膜层通过TMC-MPDA界面聚合合成;
所述聚乙二醇环氧化物包括四臂聚乙二醇环氧化物、五臂聚乙二醇环氧化物、六臂聚乙二醇环氧化物、七臂聚乙二醇环氧化物和八臂聚乙二醇环氧化物中的一种或多种。


5.根据权利要求2所述的反渗透复合膜,其特征在于,所述反渗透复合膜的水通量为40~50L/m2·h;
所述反渗透复合膜的对钠离子的截留率大于等于99.75%;
所述反渗透复合膜的对氯离子的截留率大于等于99.75%;
所述反渗透复合膜的对硝酸根离子的截留率大于等于99.5%;
所述反渗透...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:宁波日新恒力科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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