一種反滲透膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反滲透膜、一種反滲透膜的制備方法以及由該方法制備得到的反滲透膜。所述反滲透膜包括疊置在一起的支撐層和分離層，其中，所述分離層為具有式（Ⅰ）所示結(jié)構(gòu)的含羧基聚醚砜和具有至少兩個(gè)羥基的交聯(lián)劑在加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)后得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層；R1-R8、R11-R24各自獨(dú)立地為氫或C1-C5的烷基，R9不存在或者為C1-C5的亞烷基，R10為氫或C1-C5的烷基，m∶n=0.1-10∶1，所述含羧基聚醚砜的數(shù)均分子量為1萬(wàn)-10萬(wàn)；本發(fā)明提供的反滲透膜在具有較高截鹽率的同時(shí)，也同樣表現(xiàn)出良好的耐氧化性能。
【專利說(shuō)明】一種反滲透膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種反滲透膜、一種反滲透膜的制備方法以及由該方法制備得到的反 滲透膜。

【背景技術(shù)】
[0002] 膜分離是在20世紀(jì)初出現(xiàn)，并在20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一種分離新技術(shù)。 膜分離技術(shù)的核心就是分離膜。對(duì)于多孔膜來(lái)說(shuō)，根據(jù)膜孔徑的大小可以分為微濾膜、超濾 膜、納濾膜以及反滲透膜。
[0003] 其中，反滲透膜因具有對(duì)有機(jī)小分子和無(wú)機(jī)鹽離子的良好分離性能、安全、環(huán)保、 易操作等優(yōu)點(diǎn)而成為水處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。迄今為止，反滲透膜的主要應(yīng)用在于海水及 苦咸水淡化、硬水軟化、中水回收、工業(yè)廢水處理以及超純水制備等領(lǐng)域。目前，市場(chǎng)上90% 的反滲透膜是復(fù)合膜，即，由分離層和支撐層構(gòu)成。其中，復(fù)合膜的制備方法主要有：稀溶液 涂覆法、界面聚合法以及等離子體聚合法等。當(dāng)前廣泛用于水處理行業(yè)中的復(fù)合膜主要采 取界面聚合的方式，例如，可以將聚酰胺薄膜復(fù)合到微孔支撐底膜表面。然而，聚酰胺的化 學(xué)結(jié)構(gòu)使該類復(fù)合膜的耐氯及耐氧化性能很弱，所有商用聚酰胺復(fù)合膜對(duì)游離氯的容許度 幾乎為零，從而增加了膜預(yù)處理成本及降低了其使用壽命。因此，提高膜的耐氧化性能是當(dāng) 前反滲透膜研究的重要任務(wù)之一。
[0004] 因此，隨著科學(xué)的發(fā)展，對(duì)具有較高截鹽率同時(shí)也同樣表現(xiàn)出良好的耐氧化性能 的新型反滲透膜的研究已成為研究的熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種新的反滲透膜、一種反滲透膜的制備方法以及由該方法 制備得到的反滲透膜。
[0006] 本發(fā)明提供了一種反滲透膜，所述反滲透膜包括疊置在一起的支撐層和分離層， 其中，所述分離層為具有式（I )所示結(jié)構(gòu)的含羧基聚醚砜和具有至少兩個(gè)羥基的交聯(lián)劑在 加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)后得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層；
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種反滲透膜，所述反滲透膜包括疊置在一起的支撐層和分離層，其特征在于，所述 分離層為具有式（I )所示結(jié)構(gòu)的含羧基聚醚砜和具有至少兩個(gè)羥基的交聯(lián)劑在加熱條件 下發(fā)生酯化反應(yīng)后得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層；
式（I )， 其中，札-馬、Rn-R24各自獨(dú)立地為氫或Ci-Q的烷基，R9不存在或者為Ci-Q的亞烷基， R1(l為氫或的烷基，m :n=0. 1-10 :1，所述含羧基聚醚砜的數(shù)均分子量為1萬(wàn)-10萬(wàn)；優(yōu) 選地，為氫，R9為C「C3的亞烷基，R 1(l為C「C3的烷基，m :n=0. 4-4 :1，所述含羧 基聚醚砜的數(shù)均分子量為5萬(wàn)-8萬(wàn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中， R「R8為氫，R9為亞乙基，R1(l為甲基，Rn-R 24為氫；或者， 為氫，R9為亞乙基，R1(l為乙基，Rn-R24為氫；或者， 為氫，R9為亞乙基，R1(l為丙基，Rn-R24為氫。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中，所述支撐層的厚度為40-200微米，優(yōu)選為 40-150微米，所述分離層的厚度為100-500納米，優(yōu)選為100-300納米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中，在形成所述分離層的酯化反應(yīng)過(guò)程中，所述 含羧基聚醚砜和所述交聯(lián)劑的用量的重量比為1-100 :1，優(yōu)選為1-50 :1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中，所述具有至少兩個(gè)羥基的交聯(lián)劑為聚乙烯 醇、聚乙二醇、乙二醇、丁二醇和丙三醇中的任意一種或幾種。
6. -種反滲透膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 將具有式（I )所示結(jié)構(gòu)的干燥的含羧基聚醚砜和具有至少兩個(gè)羥基的交聯(lián)劑溶解 于溶劑中，制備成涂覆液； (2) 將所述涂覆液涂覆在支撐層上，并在加熱條件下使所述含羧基聚醚砜與所述具有 至少兩個(gè)羥基的交聯(lián)劑發(fā)生酯化反應(yīng)；
式（I )， 其中，札-馬、Rn-R24各自獨(dú)立地為氫或的烷基，R9不存在或者為的亞烷基， R1(l為氫或的烷基，m :n=0. 1-10 :1，所述含羧基聚醚砜的數(shù)均分子量為1萬(wàn)-10萬(wàn)；優(yōu) 選地，為氫，R9為C「C3的亞烷基，R 1(l為C「C3的烷基，m :n=0. 4-4 :1，所述含羧 基聚醚砜的數(shù)均分子量為5萬(wàn)-8萬(wàn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中， R「R8為氫，R9為亞乙基，R1(l為甲基，Rn-R 24為氫；或者， 為氫，R9為亞乙基，R1(l為乙基，Rn-R24為氫；或者， 為氫，R9為亞乙基，R1(l為丙基，Rn-R24為氫。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述支撐層的厚度為40-200微米，優(yōu)選為 40-150微米，所述涂覆液的用量使得所述分離層的厚度為100-500納米，優(yōu)選為100-300納 米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的制備方法，其中，以所述涂覆液的總重量為基準(zhǔn)，所述含 羧基聚醚砜的用量為0. 5-10重量％，優(yōu)選為0. 5-5重量％，所述交聯(lián)劑的用量為0. 01-1重 量％，優(yōu)選為0. 01-0. 5重量％ ;所述含羧基聚醚砜與所述交聯(lián)劑的用量的重量比為1-100 : 1，優(yōu)選為1-50 :1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述溶劑為甲酸、乙酸、甲醇、乙醇、乙二醇 單甲醚、乙二醇二甲醚、丙酮和去離子水中的任意一種或多種；所述具有至少兩個(gè)羥基的交 聯(lián)劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、乙二醇、丁二醇和丙三醇中的任意一種或幾種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，所述加熱條件包括：溫度為20-120°C、時(shí)間 為5-50分鐘。
12. 由權(quán)利要求6-11中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的反滲透膜。
【文檔編號(hào)】B01D67/00GK104248917SQ201310268019
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】張楊, 劉軼群, 潘國(guó)元, 郭敏, 嚴(yán)昊 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院