專利名稱：一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜及其制備方法，屬于水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在膜分離技術(shù)的發(fā)展過程中，有機(jī)分離膜的研究起步早，發(fā)展快，應(yīng)用廣泛，有機(jī)膜柔韌性好、選擇性高、制備過程簡單、工藝比較成熟，且價格便宜，但其熱穩(wěn)定性差、不耐酸、堿及有機(jī)溶劑，惡劣環(huán)境下使用易壽命短，且易阻塞，不易清洗和反復(fù)使用。無機(jī)膜與有機(jī)膜相比，具有熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性及力學(xué)穩(wěn)定性好，不老化、壽命長、易清洗，便于控制孔徑大小及分布等優(yōu)點(diǎn)。然而無機(jī)膜也有較脆、加工困難等不足之處。有機(jī)-無機(jī)復(fù)合分離膜就是將有機(jī)膜和無機(jī)膜的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，使之既具有無機(jī)膜的穩(wěn)定性，又具有有機(jī)官能團(tuán)所賦予的表面特性。復(fù)合分離膜的制備和應(yīng)用已經(jīng)成為膜科學(xué)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一。復(fù)合分離膜是由兩種或兩種以上的材料或結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，具有分離功能的膜。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前已有的聚合物已不能滿足分離膜材料的要求。更多的新合成材料和改性材料正在出現(xiàn)，通過高分子材料共混改善膜材料及膜結(jié)構(gòu)和性能的工作正在引起人們的重視。合金超濾膜是一種孔徑較小，具有較高的水通量和截留率的超濾膜，常用共混技術(shù)， 以相轉(zhuǎn)化法制膜。目前，有機(jī)負(fù)載的復(fù)合分離膜，比如在聚砜微孔膜上覆以聚酰胺薄膜，由于有機(jī)負(fù)載的耐熱性和耐腐蝕性差，強(qiáng)度也不高。反滲透膜和納濾膜的制備方法與超濾膜的制備方法不同，結(jié)構(gòu)也不一樣，較難具備合金超濾膜的優(yōu)點(diǎn)。
中國ZL200810062570. 8公開了一種親水性聚氯乙烯合金超濾膜的制備方法，通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法合成了聚氯乙烯的兩親性接枝共聚物，以此為清水改性劑與聚氯乙烯共混通過溶液相轉(zhuǎn)化法制備了結(jié)構(gòu)可控、親水性、抗污染、大通量、高截留率的聚氯乙烯合金超濾膜。該方案適用于聚氯乙烯合金超濾膜的制備，卻不適于制備具有合金超濾層的其他分離膜，如反滲透膜和納濾膜。
現(xiàn)有技術(shù)中的合金超濾膜的超濾支撐層對無紡布層的抗剝離能力，以及聚酰胺層的抗擦傷能力都不是很理想。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合分離膜的無紡布層的抗剝離能力以及聚酰胺層的抗擦傷能力不理想的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
—種具有合金超濾支撐層的復(fù)合分離膜，包括無紡布層、超濾支撐層和聚酰胺層； 所述超濾支撐層為合金超濾支撐層，含有兩種及以上聚合物和反應(yīng)性單體，且反應(yīng)性單體與合成聚酰胺層所用單體中的任一種或幾種相同；合金超濾支撐層由在無紡布表面上進(jìn)行的溶液涂布和在非溶劑中進(jìn)行的非溶劑誘導(dǎo)相分離制備而成；所述聚酰胺層由含有胺類單體的溶液和含有酰氯單體的溶液在合金超濾支撐層上接觸形成。
上述具有合金超濾支撐層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于主要包括以下步驟
(I)配制聚合物溶液將成孔劑和反應(yīng)性單體按比例置于溶劑中，攪拌均勻，然后將兩種及以上聚合物原料按比例置于溶劑中，快速攪拌并升溫為30 90° C，溶解I 24h，所得溶液靜置真空脫泡4 48h，脫泡真空度-O. 07Mpa，得到聚合物溶液；溶液中聚合物的總含量為5 30wt%，反應(yīng)性單體含量為O. I 20wt%，成孔劑含量為O. 5 20wt% ；
(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中所得聚合物溶液均勻涂敷在無紡布上，置于非溶劑中，溫度為10 50° C，誘導(dǎo)相分離而去除溶劑后形成合金超濾支撐層；
(3)浸泡在A溶液中將步驟(2)中所述合金超濾支撐層浸泡于由O. I 5wt%的間苯二胺和/或哌嗪單體與水配制成的A溶液中I 300s，靜置一定時間后取出，浙干表面水珠；
(4)浸泡在B溶液中將經(jīng)過步驟(3)處理的合金超濾膜與含有O. 01 5wt%的均苯三甲酰氯單體的B溶液接觸I 100s，形成聚酰胺層，風(fēng)干表面溶劑后得復(fù)合分離膜；其中，B溶液所用溶劑為環(huán)己烷、庚烷、辛烷、ISOPAR-E, ISOPAR-G和ISOPAR-L中的任一種或幾種。
所述步驟(I)中的聚合物原料中，其中一種是聚砜，另外還包括聚醚砜、聚苯砜、磺化聚醚砜、聚氯乙烯、聚酰亞胺、三醋酸纖維素、二醋酸纖維素和聚偏氟乙烯中的任一種或幾種；
當(dāng)聚合物原料由聚砜和聚醚砜組成時，其中聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 20wt%,優(yōu)選為 O. 5 5wt% ；
當(dāng)聚合物原料由聚砜和聚苯砜組成時，其中聚苯砜在合金層中的重量比為 O. 01 10wt%，優(yōu)選為 O. I 5wt% ；
當(dāng)聚合物原料由聚砜和磺化聚醚砜組成時，其中磺化聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 10wt%，優(yōu)選為O. 5 5wt% ；
當(dāng)聚合物原料由聚砜、聚醚砜和磺化聚醚砜組成時，其中聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 15wt%，優(yōu)選為O. I 5wt%，磺化聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 5wt% ；
當(dāng)聚合物原料由聚砜和三醋酸纖維素組成時，其中三醋酸纖維在合金層中的重量比為O. I 15wt%，優(yōu)選為O. I 5wt% ；
當(dāng)合金超濾支撐層由聚砜和聚醚砜組成時，其中聚醚砜在合金層中的重量比為O.I 20wt%，優(yōu)選為 O. 5 5wt% ；
當(dāng)聚合物原料由聚砜和二醋酸纖維素組成時，其中二醋酸纖維素在合金層中的重量比為O. I 20wt%，優(yōu)選為O. I 5wt% ；
當(dāng)聚合物原料由聚砜、三醋酸纖維素和二醋酸纖維素組成時，其中三醋酸纖維素在合金層中的重量比為O. I 10wt%，優(yōu)選為O. 5 5wt%，二醋酸纖維在合金層中的重量比為O. I 20wt%,優(yōu)選為O. I 5wt%。
所述步驟(I)中的反應(yīng)性單體為胺類單體、酰氯類單體和含-NCO官能團(tuán)單體中的任一種或幾種。
所述胺類單體的濃度為O. 01 10wt%，優(yōu)選為O. 01 5wt%，是指乙二胺、三乙胺、己二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、哌嗪、鄰苯二甲胺、對苯二甲胺、間苯二甲胺、2，52’ _ 二氨基聯(lián)苯磺酸中的任一種或幾種；優(yōu)選為間苯二胺、哌嗪、對苯二胺和2，2’ - 二氨基聯(lián)苯磺酸中的任一種或幾種。
所述酰氯類單體的濃度為O. 01 10wt%，優(yōu)選為O. 01 2wt%，是指均苯三甲酰氯、對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯和聯(lián)苯四酰氯中的任一種或幾種。
所述含-NCO官能團(tuán)的單體的分子構(gòu)型特征為NC0-R-NC0，其中R為有機(jī)基團(tuán)，含碳個數(shù)為2 18 ;其在合金超濾支撐層中的濃度為O. 01 10wt%，優(yōu)選為O. 01 2wt%。
所述步驟(I)中的溶劑是指N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、N，N- 二甲基吡咯烷酮、丙酮和二甲亞砜中的任一種或幾種。
所述步驟(I)中的成孔劑是指氯化鈉、氯化鋰、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇和乙二醇單甲醚中的任一種或幾種。
所述步驟(2)中的用于誘導(dǎo)相分離的非溶劑為水、乙醇、異丙醇、叔丁醇和甘油中的任一種或幾種。
本發(fā)明的有益效果與普通復(fù)合分離膜所用的超濾支撐層相比，本發(fā)明所述復(fù)合分離膜的超濾支撐層為合金超濾層，其由兩種及以上的聚合物按比例混合構(gòu)成，合金化聚合物可以有效提升其對無紡布層的抗剝離能力和提升聚酰胺層的抗擦傷能力；合金超濾支撐層中含有的反應(yīng)性單體可以使聚酰胺層與超濾層的結(jié)合力更強(qiáng)，提高抗擦傷能力的同時提高膜材料對氯化鈉的脫除率。本發(fā)明所述復(fù)合分離膜對超濾支撐層具有更高 的剝離強(qiáng)度和表面平整度，聚酰胺層具有更好的抗擦傷能力和脫鹽能力；對無紡布層的抗剝離強(qiáng)度不低于O. 8N ;在225Psi下對4000ppmNaCl溶液的脫鹽率不低于99. 5% ;本發(fā)明的制備方法可用于制備性能優(yōu)良的反滲透膜、納濾膜及低截留分子量的超濾膜。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I所得復(fù)合分離膜的抗擦傷性試驗(yàn)結(jié)果圖2為本發(fā)明實(shí)施例2所得復(fù)合分離膜的抗擦傷性試驗(yàn)結(jié)果圖3為對比膜所得復(fù)合分離膜的抗擦傷性試驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
為了加深對本發(fā)明理解，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述， 該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例I
(I)配制聚合物溶液將20g乙二醇單甲醚和20g間苯二胺分散于780gN，N- 二甲基乙酰胺中，用機(jī)械攪拌器在1600rpm下攪拌30min,其后將120g聚砜和60g聚苯砜分散入其中，并升溫為80°C，在1400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌溶解，溶解時間12h，脫泡真空度_80KPa。 待聚合物溶解完全后，將所得溶液置于真空烘箱中靜置脫泡，脫泡時間10h。
(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中制備的合金超濾支撐層以脫泡完全的溶液用刮刀均勻涂敷在無紡布基材上，并置于20°C的去離子水中進(jìn)行處理得到合金超濾膜；所得合金超濾膜用去離子水繼續(xù)漂洗以去除殘留溶劑，并在去離子水中保存。
(3)浸泡在A溶液中將45g間苯二胺和2g氫氧化鈉溶解于953g去離子水中，攪拌溶解完全得到A溶液。將步驟(2)中制備的合金超濾膜在A溶液中浸泡30s，取出浙干。6
(4)浸泡在B溶液中將2. Og均苯三甲酰氯溶解于環(huán)己烷中，攪拌溶解得到B溶液。將步驟(3)中浸泡了 A溶液的合金超濾膜置于B溶液中進(jìn)行界面反應(yīng)，反應(yīng)時間20s， 取出風(fēng)干膜面殘留的環(huán)己烷后保存在去離子水中，即可。
實(shí)施例2
(I)配制聚合物溶液將20g氯化鈉和20g間苯二胺分散于780g N，N_ 二甲基甲酰胺中，用機(jī)械攪拌器在1600rpm下攪拌30min,其后將120g聚砜和60g 二醋酸纖維素分散入其中，并升溫為90°C，在1400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌溶解，溶解時間14h，脫泡真空度_80KPa。 待聚合物溶解完全后，將所得溶液置于真空烘箱中靜置脫泡，脫泡時間4h。
(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中制備的合金超濾支撐層以脫泡完全的溶液用刮刀均勻涂敷在無紡布基材上，并置于20°C的去離子水中進(jìn)行處理得到合金超濾膜；所得合金超濾膜用去離子水繼續(xù)漂洗以去除殘留溶劑，并在去離子水中保存。
(3)浸泡在A溶液中將45g間苯二胺和2g氫氧化鈉溶解于953g去離子水中，攪拌溶解完全得到A溶液。將步驟(2)中制備的合金超濾膜在A溶液中浸泡60s，取出浙干。
(4)浸泡在B溶液中將2. Og均苯三甲酰氯溶解于ISOPAR-G中，攪拌溶解得到B 溶液。將步驟(3)中浸泡了 A溶液的合金超濾膜置于B溶液中進(jìn)行界面反應(yīng)，反應(yīng)時間40s， 取出風(fēng)干膜面殘留的環(huán)己烷后保存在去離子水中，即可。
實(shí)施例3
(I)配制聚合物溶液將20g氯化鋰和20g間苯二胺分散于780g N, N- 二甲基吡咯燒酮中，用機(jī)械攪拌器在1600rpm下攪拌30min,其后將120g聚砜和60g聚醚砜分散入其中，并升溫為60°C，在1400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌溶解，溶解時間18h，脫泡真空度_80KPa。待聚合物溶解完全后，將所得溶液置于真空烘箱中靜置脫泡，脫泡時間20h。
(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中制備的合金超濾支撐層以脫泡完全的溶液用刮刀均勻涂敷在無紡布基材上，并置于10°C的去離子水中進(jìn)行處理得到合金超濾膜；所得合金超濾膜用去離子水繼續(xù)漂洗以去除殘留溶劑，并在去離子水中保存。
(3)浸泡在A溶液中將45g間苯二胺和2g氫氧化鈉溶解于953g去離子水中，攪拌溶解完全得到A溶液。將步驟(2)中制備的合金超濾膜在A溶液中浸泡100s，取出浙干。
(4)浸泡在B溶液中將2. Og均苯三甲酰氯溶解于ISOPAR-E中，攪拌溶解得到B溶液。將步驟(3)中浸泡了 A溶液的合金超濾膜置于B溶液中進(jìn)行界面反應(yīng)，反應(yīng)時間100s， 取出風(fēng)干膜面殘留的環(huán)己烷后保存在去離子水中，即可。
實(shí)施例4
(I)配制聚合物溶液將20g聚乙烯基吡咯烷酮和20g間苯二胺分散于780g丙酮中，用機(jī)械攪拌器在1600rpm下攪拌30min,其后將120g聚砜和60g三醋酸纖維素分散入其中，并升溫為50°C，在1400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌溶解，溶解時間20h，脫泡真空度_80KPa。待聚合物溶解完全后，將所得溶液置于真空烘箱中靜置脫泡，脫泡時間30h。
(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中制備的合金超濾支撐層以脫泡完全的溶液用刮刀均勻涂敷在無紡布基材上，并置于30°C的去離子水中進(jìn)行處理得到合金超濾膜；所得合金超濾膜用去離子水繼續(xù)漂洗以去除殘留溶劑，并在去離子水中保存。
(3)浸泡在A溶液中將45g哌嗪和2g氫氧化鈉溶解于953g去離子水中，攪拌溶解完全得到A溶液。將步驟(2)中制備的合金超濾膜在A溶液中浸泡150s，取出浙干。
(4)浸泡在B溶液中將2. Og均苯三甲酰氯溶解于辛烷中，攪拌溶解得到B溶液。 將步驟(3)中浸泡了 A溶液的合金超濾膜置于B溶液中進(jìn)行界面反應(yīng)，反應(yīng)時間100s，取出風(fēng)干膜面殘留的環(huán)己烷后保存在去離子水中，即可。
實(shí)施例5
(I)配制聚合物溶液將20g聚乙二醇和20g間苯二胺分散于780g 二甲亞砜中， 用機(jī)械攪拌器在1600rpm下攪拌30min,其后將120g聚砜和60g磺化聚醚砜分散入其中， 并升溫為30°C，在1400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌溶解，溶解時間24h，脫泡真空度_80KPa。待聚合物溶解完全后，將所得溶液置于真空烘箱中靜置脫泡，脫泡時間48h。
(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中制備的合金超濾支撐層以脫泡完全的溶液用刮刀均勻涂敷在無紡布基材上，并置于50°C的去離子水中進(jìn)行處理得到合金超濾膜；所得合金超濾膜用去離子水繼續(xù)漂洗以去除殘留溶劑，并在去離子水中保存。
(3)浸泡在A溶液中將45g哌嗪和2g氫氧化鈉溶解于953g去離子水中，攪拌溶解完全得到A溶液。將步驟(2)中制備的合金超濾膜在A溶液中浸泡300s，取出浙干。
(4)浸泡在B溶液中將2. Og均苯三甲酰氯溶解于庚烷中，攪拌溶解得到B溶液。 將步驟(3)中浸泡了 A溶液的合金超濾膜置于B溶液中進(jìn)行界面反應(yīng)，反應(yīng)時間100s，取出風(fēng)干膜面殘留的環(huán)己烷后保存在去離子水中，即可。
取對比膜及本發(fā)明實(shí)施例I 5所得復(fù)合反滲透膜，膜的對其分離性能進(jìn)行測試，采用的操作條件為進(jìn)液為4000mg/l的氯化鈉水溶液,操作壓力為225psi,操作溫度為 20°C，水溶液PH為6. 8 ;并按脫鹽率和水通量的計(jì)算公式得到脫鹽率(R)和水通量(F)。取支撐層為聚砜多孔膜，脫鹽層為全芳香聚酰胺(間苯二胺和均苯三甲酰氯)，厚度為O. 18的 RO膜為比較例，得到其脫鹽率(R)和水通量(F)。脫鹽率和水通量是評價反滲透膜的兩個重要參數(shù)，反滲透膜的脫鹽率和水滲透通量的大小直接決定著反滲透過程的效率。脫鹽率(R) 是指在一定的操作條件下，進(jìn)料液鹽濃度(Cf)與滲透液中鹽濃度(Cp)之差與進(jìn)料液鹽濃度(Cf)的比，其計(jì)算公式為負(fù)％) = ^^><100%=水通量(F)是在一定的操作條件下，單(.f位時間(t)內(nèi)透過單位膜面積(A)的水的體積(V)，其單位是GFD，其計(jì)算公式為/" = +。yix /結(jié)果不于表I。
本發(fā)明中對比膜及實(shí)施例I 5所述及的超濾層與無紡布層的抗剝離強(qiáng)度采用萬能拉力機(jī)進(jìn)行測試。
按下列方法制備對比膜(普通合金超濾膜)
(I)將20g乙二醇單甲醚和20g間苯二胺分散于780g N, N- 二甲基乙酰胺中，用機(jī)械攪拌器在1600rpm下攪拌30min,其后將180g聚砜分散入其中，并升溫，在80度和 1400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌溶解，溶解時間12h。待聚合物溶解完全后，將所得溶液置于真空烘箱中靜置脫泡，脫泡時間10h。然后，將脫泡完全的溶液用刮刀均勻涂敷在無紡布基材上并隨后置于20度的去離子水中進(jìn)行處理得到合金超濾膜。所得合金超濾膜用去離子水繼續(xù)漂洗以去除殘留溶劑，并在去離子水中保存。
(2)將45g間苯二胺和2g氫氧化鈉溶解于953g去離子水中，攪拌溶解完全得到A 溶液。8
(3)將2. Og均苯三甲酰氯溶解于環(huán)己烷中，攪拌溶解得到B溶液；
(4)將(I)中制備的合金超濾膜在A溶液中浸泡30s，取出浙干；
(5)將(4)中浸泡了 A溶液的合金超濾膜置于B溶液中進(jìn)行界面反應(yīng)，反應(yīng)時間 20s，取出風(fēng)干膜面殘留的環(huán)己烷后保存在去離子水中。
表I分離膜中的合金超濾性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種具有合金超濾支撐層的復(fù)合分離膜，包括無紡布層、超濾支撐層和聚酰胺層； 其特征在于所述超濾支撐層為合金超濾支撐層，含有兩種及以上聚合物和反應(yīng)性單體，且反應(yīng)性單體與合成聚酰胺層所用單體中的任一種或幾種相同；合金超濾支撐層由在無紡布表面上進(jìn)行的溶液涂布和在非溶劑中進(jìn)行的非溶劑誘導(dǎo)相分離制備而成；所述聚酰胺層由含有胺類單體的溶液和含有酰氯單體的溶液在合金超濾支撐層上接觸形成。
2.一種具有合金超濾支撐層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于主要包括以下步驟(O配制聚合物溶液將成孔劑和反應(yīng)性單體按比例置于溶劑中，攪拌均勻，然后將兩種及以上聚合物原料按比例置于溶劑中，快速攪拌并升溫為30 90° C，溶解I 24h，所得溶液靜置真空脫泡4 48h，脫泡真空度_80KPa，得到聚合物溶液；溶液中聚合物的總含量為5 30wt%，反應(yīng)性單體含量為O. I 20wt%，成孔劑含量為O. 5 20wt% ；(2)以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑將步驟(I)中所得聚合物溶液均勻涂敷在無紡布上，置于非溶劑中，溫度為10 50° C，誘導(dǎo)相分離而去除溶劑后形成合金超濾支撐層；(3)浸泡在A溶液中將步驟(2)中所述合金超濾支撐層浸泡于由O.I 5wt%的間苯二胺和/或哌嗪單體與水配制成的A溶液中I 300s，靜置一定時間后取出，浙干表面水珠;(4)浸泡在B溶液中將經(jīng)過步驟(3)處理的合金超濾膜與含有O.01 5wt%的均苯三甲酰氯單體的B溶液接觸I 100s，形成聚酰胺層，風(fēng)干表面溶劑后得復(fù)合分離膜；其中，B 溶液所用溶劑為環(huán)己烷、庚烷、辛烷、ISOPAR-E, ISOPAR-G和ISOPAR-L中的任一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有合金超濾支撐層的復(fù)合分離膜的制備方法，所述步驟(I)中聚合物原料中，其中一種是聚砜，另外還包括聚醚砜、聚苯砜、磺化聚醚砜、聚氯乙烯、聚酰亞胺、三醋酸纖維素、二醋酸纖維素和聚偏氟乙烯中的任一種或幾種；當(dāng)聚合物原料由聚砜和聚醚砜組成時，其中聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 20wt%,優(yōu)選為 O. 5 5wt% ；當(dāng)聚合物原料由聚砜和聚苯砜組成時，其中聚苯砜在合金層中的重量比為O. 01 10wt%，優(yōu)選為 O. I 5wt% ；當(dāng)聚合物原料由聚砜和磺化聚醚砜組成時，其中磺化聚醚砜在合金層中的重量比為 O. I 10wt%，優(yōu)選為 O. 5 5wt% ；當(dāng)聚合物原料由聚砜、聚醚砜和磺化聚醚砜組成時，其中聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 15wt%，優(yōu)選為O. I 5wt%，磺化聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 5wt% ；當(dāng)聚合物原料由聚砜和三醋酸纖維素組成時，其中三醋酸纖維在合金層中的重量比為 O. I 15wt%，優(yōu)選為 O. I 5wt% ；當(dāng)合金超濾支撐層由聚砜和聚醚砜組成時，其中聚醚砜在合金層中的重量比為O. I 20wt%,優(yōu)選為 O. 5 5wt% ；當(dāng)聚合物原料由聚砜和二醋酸纖維素組成時，其中二醋酸纖維素在合金層中的重量比為O. I 20wt%，優(yōu)選為O. I 5wt% ；當(dāng)聚合物原料由聚砜、三醋酸纖維素和二醋酸纖維素組成時，其中三醋酸纖維素在合金層中的重量比為O. I 10wt%，優(yōu)選為O. 5 5wt%，二醋酸纖維在合金層中的重量比為 O. I 20wt%,優(yōu)選為 O. I 5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的反應(yīng)性單體為胺類單體、酰氯類單體和含-NCO官能團(tuán)單體中的任一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述胺類單體的濃度為O. 01 10wt%，優(yōu)選為O. 01 5wt%，是指乙二胺、三乙胺、己二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、哌嗪、鄰苯二甲胺、對苯二甲胺、間苯二甲胺、2，2’_ 二氨基聯(lián)苯磺酸中的任一種或幾種；優(yōu)選為間苯二胺、哌嗪、對苯二胺和2，2’-二氨基聯(lián)苯磺酸中的任一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述酰氯類單體的濃度為O. 01 10wt%，優(yōu)選為O. 01 2wt%，是指均苯三甲酰氯、對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯和聯(lián)苯四酰氯中的任一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述含-NCO官能團(tuán)的單體的分子構(gòu)型特征為NC0-R-NC0，其中R為有機(jī)基團(tuán)，含碳個數(shù)為2 18 ;其在合金超濾支撐層中的濃度為O. 01 10wt%，優(yōu)選為O. 01 2wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的溶劑是指N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、N，N- 二甲基吡咯烷酮、丙酮和二甲亞砜中的任一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的成孔劑是指氯化鈉、氯化鋰、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇和乙二醇單甲醚中的任一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有合金超濾層的復(fù)合分離膜的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的用于誘導(dǎo)相分離的非溶劑為水、乙醇、異丙醇、叔丁醇和甘油中的任一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有合金超濾支撐層的復(fù)合分離膜，包括無紡布、超濾支撐層和聚酰胺層，超濾支撐層為合金超濾支撐層，含兩種以上聚合物和至少一種反應(yīng)性單體，聚酰胺層由含有胺類單體的溶液和含有酰氯單體的溶液在合金超濾支撐層上接觸形成；其制備方法主要包括配制聚合物溶液，以非溶劑誘導(dǎo)相分離去除溶劑，浸泡在A溶液中，浸泡在B溶液中。本發(fā)明所述復(fù)合分離膜對的超濾支撐層具有更高的剝離強(qiáng)度和表面平整度，聚酰胺層具有更好的抗擦傷能力和脫鹽能力；對無紡布層的抗剝離強(qiáng)度不低于0.8N；在225Psi下對4000ppmNaCl溶液的脫鹽率不低于99.5%；本發(fā)明的制備方法可用于制備性能優(yōu)良的反滲透膜、納濾膜及低截留分子量的超濾膜。
文檔編號B01D67/00GK102908914SQ20121041336
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者梁松苗, 吳宗策, 陶健, 金焱, 蔡志奇 申請人:貴陽時代沃頓科技有限公司