一种反渗透膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及反渗透复合膜技术领域，具体而言，涉及一种反渗透膜及其制备方法和应用。本发明专利技术的一种反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：对聚烯烃微孔基底进行浸渍处理和冷冻处理，再进行界面聚合；所述浸渍处理的浸润液包括浸润剂和水。本发明专利技术的方法可有效避免界面聚合过程中孔渗现象，提高界面聚合层均一性和凸起结构，进而大幅提升通量和运行稳定性，得到的反渗透膜具有优异的渗透性能和稳定性，同时价格低廉。价格低廉。价格低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种反渗透膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及反渗透复合膜
，具体而言，涉及一种反渗透膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]复合膜是一类非常重要的反渗透分离膜，因其稳定的结构和操作性能，已成为商业化程度最高的反渗透膜。复合膜的结构分为下层的多孔支撑层和上层超薄的选择性皮层。一般认为，下层的支撑层为复合膜提供了机械强度，而上层的选择性皮层则决定了复合膜的分离性能。目前复合反渗透膜大多是通过界面聚合法制备的。反渗透膜在产业化过程中存在制作成本高，渗透性能相对较低等问题。近年，国内外出现了以聚烯烃微孔膜为基底的研究，制备出了低成本渗透性能一般的PE复合反渗透膜。相关文献和专利多集中在传统聚烯烃微孔膜表面亲水性差，进行亲水化改性，来解决界面聚合过程中的水相难以在其表面均匀分散的问题。但复合膜的渗透和运行稳定性并不理想。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提供一种反渗透膜的制备方法，通过对预浸渍的聚烯烃微孔膜基底冷冻处理，可有效避免界面聚合过程中孔渗现象，提高界面聚合层均一性和凸起结构，进而大幅提升通量和运行稳定性。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提供一种所述的反渗透膜的制备方法制备得到的反渗透膜，具有优异的渗透性能和稳定性。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种膜元件，包括如上所述的反渗透膜。其具有长期稳定的性能。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0008]一种反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
[0009]对聚烯烃微孔基底进行浸渍处理和冷冻处理，再进行界面聚合；
[0010]所述浸渍处理的浸润液包括浸润剂和水。
[0011]优选地，所述浸润剂包括醇类和/或酚类；
[0012]优选地，所述醇类包括异丙醇、乙醇和甲醇中的至少一种；
[0013]优选地，所述酚类包括苯酚；
[0014]优选地，所述浸润剂占所述浸润液的体积百分比为10％～30％。
[0015]优选地，以体积百分比计，所述浸润液还包括表面活性剂1％～3％；
[0016]优选地，所述表面活性剂包括吐温20、吐温80和十二烷基磺酸钠中的至少一种；
[0017]优选地，以体积百分比计，所述浸润液还包括添加剂0.5％～2％；
[0018]优选地，所述添加剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一种。
[0019]优选地，所述浸渍处理的时间为1～5min，所述浸渍处理的速度为2～5m/min。
[0020]优选地，所述冷冻处理的温度为-50～0℃，所述冷冻处理的时间为0.5～5min；
[0021]优选地，所述冷冻处理的温度为-25～-35℃，所述冷冻处理的时间为1～3min。
[0022]优选地，所述界面聚合包括：经过所述冷冻处理后的聚烯烃微孔基底，分别接触水相溶液和油相溶液进行界面反应；所述水相溶液中包括水相单体芳香族多元胺和水，所述油相溶液包括油相单体芳香族多元酰氯和ParG溶液；
[0023]优选地，所述水相单体芳香族多元胺包括间苯二胺；
[0024]优选地，所述油相单体芳香族多元酰氯包括均苯三甲酰氯；
[0025]优选地，所述界面聚合的水相温度为0～80℃，所述界面聚合的油相温度为10～40℃。
[0026]优选地，所述水相溶液中的水相单体的质量浓度为0.1％～2.0％，所述油相溶液中的油相单体的质量浓度为0.2～5％。
[0027]如上所述的反渗透膜的制备方法制备得到的反渗透膜。
[0028]一种膜元件，包括如上所述的反渗透膜。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0030](1)本专利技术的反渗透膜的制备方法，通过对预浸渍的聚烯烃微孔膜基底冷冻处理，可有效避免界面聚合过程中孔渗现象，提高界面聚合层均一性和凸起结构，进而大幅提升通量和运行稳定性。
[0031](2)本专利技术所述的反渗透膜的制备方法制备得到的反渗透膜，具有优异的渗透性能和稳定性，具有良好的运行性能，同时价格低廉。
[0032](3)本专利技术的膜元件具有长期稳定的性能。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例得到的反渗透膜的表面SEM；
[0035]图2为聚烯烃微孔基膜的表面SEM；
[0036]图3为常规PE复合反渗透膜表面SEM。
具体实施方式
[0037]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0038]根据本专利技术的一个方面，本专利技术涉及一种反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
[0039]对聚烯烃微孔基底进行浸渍处理和冷冻处理，再进行界面聚合；
[0040]所述浸渍处理的浸润液包括浸润剂和水。
[0041]本研究通过对预浸渍的聚烯烃微孔膜基底冷冻处理，可有效避免界面聚合过程中
孔渗现象，提高界面聚合层均一性和凸起结构进而大幅提升通量和运行稳定性。本研究制备的反渗透膜具有良好的运行性能，同时价格低廉。
[0042]本专利技术中水的作用为提高冰点，降低冷冻处理温度。
[0043]本专利技术的聚烯烃微孔基底包括孔径在0.05-0.5微米的中空或平板聚乙烯、聚丙烯膜。
[0044]本专利技术的冷冻处理可采用超低温冷凝器等处理，冷冻装置采用密封处理。
[0045]优选地，所述浸润剂包括醇类和/或酚类。
[0046]本专利技术的浸润剂为低表面张力浸润剂，表面张力一般低于30mN/m，可更好的增加浸润性。
[0047]优选地，所述醇类包括异丙醇、乙醇和甲醇中的至少一种。
[0048]优选地，所述酚类包括苯酚。
[0049]优选地，所述浸润剂占所述浸润液的体积百分比为10％～30％。
[0050]在一种实施方式中，所述浸润剂占所述浸润液的体积百分比为10％～30％，还可以选择10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％。
[0051]优选地，以体积百分比计，所述浸润液还包括表面活性剂1％～3％。
[0052]本专利技术的表面活性剂可以为离子型表面活性剂或者非离子型表面活性剂，增加浸润性和分散性。
[0053]在一种实施方式中，所述以体积百分比计，所述浸润液还包括表面活性剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对聚烯烃微孔基底进行浸渍处理和冷冻处理，再进行界面聚合；所述浸渍处理的浸润液包括浸润剂和水。2.根据权利要求1所述的反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述浸润剂包括醇类和/或酚类；优选地，所述醇类包括异丙醇、乙醇和甲醇中的至少一种；优选地，所述酚类包括苯酚；优选地，所述浸润剂占所述浸润液的体积百分比为10％～30％。3.根据权利要求1所述的反渗透膜的制备方法，其特征在于，以体积百分比计，所述浸润液还包括表面活性剂1％～3％；优选地，所述表面活性剂包括吐温20、吐温80和十二烷基磺酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1～3中任一项所述的反渗透膜的制备方法，其特征在于，以体积百分比计，所述浸润液还包括添加剂0.5％～2％；优选地，所述添加剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一种。5.根据权利要求1所述的反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述浸渍处理的时间为1～5min，所述浸渍处理的速度为2～5m/min。6.根据权利要求1所述的反渗透膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，张庆磊，杨学轩，裴志强，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：