制备反渗透膜的方法以及由该方法制备的反渗透膜技术

本发明专利技术提供一种制备反渗透膜的方法以及由该方法制备的反渗透膜。所述方法包括：通过将包含含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的溶液涂布至多孔支撑体的表面，形成聚砜层；和在所述聚砜层上形成活性层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备反渗透膜的方法以及由该方法制备的反渗透膜
本公开内容涉及一种制备反渗透膜的方法，以及由该方法制备的反渗透膜，更具体而言，涉及一种制备反渗透膜的方法以及由该方法制备的反渗透膜，所述方法通过在多孔支撑体上形成聚砜层时使用含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂来调节聚砜层中所形成的孔的孔径分布、密度、孔面积比等，从而与现有的反渗透膜相t匕，提高了渗透通量，同时具有优异的脱盐率、防污性能和耐久性。
技术介绍
渗透是溶剂穿过隔离两种溶液的半透性分离膜而从具有低溶质浓度的溶液向另一具有高溶质浓度的溶液移动的现象。在这种情况下，通过溶剂移动而作用在具有高溶质浓度的溶液上的压力被称作渗透压。然而，当施加比渗透压水平更高的外部压力时，溶剂向具有低溶质浓度的溶液移动，这种现象被称作反渗透。根据反渗透原理，可以使用压力梯度作为驱动力，通过半透膜对多种类型的盐或有机物质进行分离。利用反渗透现象的反渗透膜已经被用于分离分子水平的物质，从盐水或海水中去除盐，以及提供可供家庭、商业和工业使用的水。例如，所述反渗透膜有代表性地可以包括聚酰胺类反渗透膜。聚酰胺类反渗透膜可以通过在多微孔支撑体上形成聚酰胺活性层而制得。更具体而言，所述聚酰胺类反渗透膜可以通过如下方法制备:通过在非织造织物上形成聚砜层而制备多微孔支撑体；将该多微孔支撑体浸入间苯二胺(mPD)水溶液中，形成mH)层；将所述mH)层浸入包含均苯三甲酰氯(TMC)的有机溶剂中，使该mH)层与TMC接触以便于进行界面聚合，从而形成聚酰胺层。然而，由以上常规方法制备的聚酰胺类反渗透膜可能存在初始渗透通量效率较低的不足，导致水净化功能的劣化。并且，在使用反渗透膜进行水处理的情况下，溶质或离子化合物可能被吸附至反渗透膜表面而污染该反渗透膜，从而造成水渗透特性例如渗透通量和脱盐率随时间而下降。因此，迫切需要对于开发具有优异耐久性和改善的水渗透特性例如渗透通量和脱盐率的反渗透膜进行研究。
技术实现思路
技术问题本公开内容的一方面提供一种制备反渗透膜的方法，以及由该方法制备的反渗透膜，所述反渗透膜能够实现优异的防污性能和耐久性，并且能够提高渗透通量，同时改善脱盐率。技术方案根据本公开内容的一方面，提供一种制备反渗透膜的方法，该方法包括:通过将包含含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的溶液涂布至多孔支撑体的表面，形成聚砜层；和在所述聚砜层上形成活性层。根据本公开内容的另一方面，提供一种反渗透膜，其通过如上所述的方法制备。有益效果如上所述，在根据本专利技术构思的实施方案的制备反渗透膜的方法中，使用含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂在多孔支撑体上形成聚砜层，从而利用聚砜层中形成孔时溶剂流出率的差异，对这些孔的孔径分布、密度、孔面积比等进行调节。因此与现有的反渗透膜相比，本专利技术所制备的反渗透膜可以实现改善的渗透通量，同时具有优异的脱盐率、防污性能和耐久性。【附图说明】图1为显示了根据实施例2制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图2为显示了根据比较例1制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图3为显示了根据实施例6制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图4为显示了根据比较例2制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图5为显示了在分别根据实施例1至8以及比较例1和2制备的反渗透膜的聚砜层表面中形成的直径为40nm以上的孔对于全部孔的比率的曲线图。【具体实施方式】现在，将参照附图详细地描述本专利技术构思的实施方案。然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式来举例说明，而不应解释为局限于本文中所阐述的特定实施方案。更确切地说，提供这些实施方案将使得本公开内容全面和完整，并将本专利技术构思的范围充分地传达给本领域的技术人员。在整个本说明书中，溶解度参数是指‘Hansen Solubility Parameter’，且各种溶剂的溶解度参数值由 Handbook of Solubility Parameters, Allan F.M.Barton.Ph.D., CRCPress, 1983，pagel53_157 中所列的 Hansen’ sl971parameters 中获得。另外，孔径是指在聚砜层的表面中形成的孔为圆或椭圆形状的情况下，通过测量横穿所述孔的最长距离而得到的值。此外，与直径为40nm或大于40nm的孔的分布相关的数值，是通过选择基于聚砜层表面上任意一点的lOcmX 10cm正方形区域来进行测量而求得的。本专利技术的专利技术人已经进行了反复实验，从而开发出能够改善渗透通量同时具有优异脱盐率的反渗透膜，并发现在形成聚砜层时，当使用含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂来制备反渗透膜时，与现有的反渗透膜相比，可以通过利用成膜时溶剂流出率的变化来调节聚砜层中所形成的孔的直径和密度，从而改善反渗透膜的性倉泛。在根据现有技术制备反渗透膜时形成聚砜层的情况下，通常使用N，N_ 二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂。在这种情况下，聚砜层表面中形成的孔的直径过大，因而使得该聚砜层上所形成的活性层没有稳定地形成。然而，根据本专利技术的实施方案的反渗透膜可以通过增加聚砜层中所形成微孔的数量而具有均匀的活性层，从而可以制备反渗透膜，使其具有优异的防污性能和耐久性，并显著改善其例如脱盐率、初始渗透通量等性能。根据本专利技术的实施方案的制备反渗透膜的方法包括:(1)通过将含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂涂布至多孔支撑体的表面，形成聚砜层；和(2)在所述聚砜层上形成活性层。在此，可以使用本领域中已知的常规多孔支撑体而没有限制。例如，所述多孔支撑体可以为非织造织物。用于所述非织造织物的材料可以包括聚酯、聚碳酸酯、微细多孔聚丙烯、聚苯醚、聚偏1，1- 二氟乙烯等，但并不局限于此。另外，所述聚砜层的形成可以使用包含含有磺酸基的聚合物和含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的溶液来进行。例如，所述含有磺酸基的聚合物可以选自聚砜、聚醚砜、聚芳基砜、聚烷基砜、聚芳烷基砜、聚苯基砜和聚醚醚砜中，但并不局限于此。另外，基于100重量份的上述溶液，所述含有磺酸基的聚合物的量可以为5至45重量份、7至40重量份或10至30重量份。在含有磺酸基的聚合物的量满足以上范围的情况下，所述聚合物可以容易地溶解在混合溶剂中，由此可以有助于聚砜层的形成。同时，基于100重量份的上述溶液，所述含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的量可以为55至95重量份、60至93重量份或66至90重量份。在含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的量满足以上范围的情况下，在将该混合溶剂涂布到多孔支撑体的表面上以形成聚砜层时，可以容易地对涂层的厚度进行调节，从而可以有效地简化相关过程。在根据本专利技术的实施方案的制备反渗透膜的方法中，在用于形成聚砜层的混合溶剂中所包含的两种或更多种溶剂的溶解度参数值的差值可以为0.1至15、0.1至10、0.2至8.5、0.1至5或0.1至3。在溶解度参数值的差值满足以上范围的情况下，可以容易地调节各溶剂由包含所述含有磺酸基的聚合物和所述含有两种或更多种具有不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备反渗透膜的方法，该方法包括：通过将包含含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的溶液涂布至多孔支撑体的表面，形成聚砜层；和在所述聚砜层上形成活性层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.24 KR 10-2012-0055592;2013.05.24 KR 10-201.一种制备反渗透膜的方法，该方法包括:通过将包含含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂的溶液涂布至多孔支撑体的表面，形成聚砜层；和在所述聚砜层上形成活性层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶液包含:基于100重量份的该溶液，5至45重量份的含有磺酸基的聚合物；和基于100重量份的该溶液，55至95重量份的所述含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述混合溶剂中包含的两种或更多种溶剂之间的溶解度参数值差值为0.1至15。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合溶剂包含溶解度参数值为21(J/cm3)1/2至30(J/cm3)1/2的第一溶剂和溶解度参数值与所述第一溶剂的溶解度参数值的差值为0.1至15的第二溶剂，所述第一溶剂与所述第二溶剂以95:5至50:50的比例混合。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合溶剂包含选自二甲基乙酰胺、乙酸甲酯、肼、三氯甲烷、二碘甲烷、三氯乙烯、苯乙烯、2-丁酮、四氢呋喃、环己酮、丙酮、苄腈、异佛尔酮、2-乙基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑胜杓，李升烨，李弼，权慧珍，申程圭，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：
国别省市：