本發(fā)明涉及反滲透膜，具體涉及一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、反滲透膜已經(jīng)廣泛用于海水淡化等含鹽水的凈化過程。反滲透膜通常由多元胺和多元酰氯通過水相和油相的界面聚合反應(yīng)制備，其過程包括使用多孔支撐膜通過單面涂覆(噴涂、淋涂、狹縫涂布等)或雙面涂覆(浸涂)的方式接觸含有多元胺的水相，去除支撐膜表面殘余的水相液滴之后接觸油相進(jìn)行界面聚合反應(yīng)，隨后去除油相，形成固化的聚酰胺分離層；反滲透膜可通過調(diào)整水相和油相中的單體濃度和反應(yīng)條件等調(diào)控膜的滲透性能和脫鹽率，然而海水淡化用的反滲透膜的進(jìn)水鹽濃度高，對鹽離子的脫除率要求極高，上述調(diào)整手段難以做到更高的脫鹽率；另一方面，生產(chǎn)的配料環(huán)節(jié)總會(huì)存在單體濃度波動(dòng)的情況，因此單獨(dú)依靠濃度調(diào)整無法保證性能的穩(wěn)定性。

2、cn103877875a公開了一種亞納濾復(fù)合膜，所述復(fù)合膜的制備是在多孔基膜表面涂覆pdms作為中間層，然后進(jìn)行界面聚合反應(yīng)形成脫鹽層，引入pdms中間層大幅改善膜的水通量，但是該膜對氯化鈉和硼的脫除效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜及其制備方法。本發(fā)明在界面聚合過程的初期，利用初生態(tài)復(fù)合膜表面脫鹽層的可塑性進(jìn)行改性，在初生態(tài)復(fù)合膜表面脫鹽層的剛性高分子骨架中引入柔性高分子，顯著提高復(fù)合膜的脫鹽率和脫硼率。

2、為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，包括如下步驟：

4、將油相單體反應(yīng)物與水相單體反應(yīng)物在多孔基膜的表面通過界面聚合反應(yīng)形成界面聚合物層，定義所述界面聚合物層未完全固化之前的復(fù)合膜為初生態(tài)復(fù)合膜；

5、在所述初生態(tài)復(fù)合膜的表面涂覆柔性高分子的油相溶液，隨后去除油相，形成高脫硼、高脫鹽的海水淡化反滲透復(fù)合膜。

6、進(jìn)一步地，高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，具體包括如下步驟：

7、s1、在攜帶水相單體反應(yīng)物的多孔基膜表面涂布油相單體反應(yīng)物，并進(jìn)行界面聚合反應(yīng)形成界面聚合物層，定義所述界面聚合物層未完全固化之前的復(fù)合膜為初生態(tài)復(fù)合膜；

8、s2、在所述初生態(tài)復(fù)合膜的表面涂覆柔性高分子的油相溶液，反應(yīng)超過5秒，隨后去除油相，漂洗后形成高脫硼、高脫鹽的海水淡化反滲透復(fù)合膜。

9、進(jìn)一步地，所述柔性高分子的油相溶液中的柔性高分子選自天然橡膠、異戊橡膠、聚丁二烯、丁腈橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、聚異丁烯、氟橡膠、硅橡膠(包括聚二甲基硅氧烷等)、氯丁橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物的一種或幾種。

10、進(jìn)一步地，所述柔性高分子的油相溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.01％-10％。

11、再進(jìn)一步地，所述初生態(tài)復(fù)合膜為表面攜帶水相單體反應(yīng)物的基膜涂布油相單體反應(yīng)物1秒至5分鐘之后，且表面的溶劑殘留量在0.1wt％-100wt％范圍內(nèi)未完全固化的復(fù)合膜。

12、再進(jìn)一步地，所述柔性高分子的油相溶液中的油相溶劑是能夠溶解該柔性高分子的良溶劑，例如可以是溶解油相單體反應(yīng)物中的油相溶劑。

13、再進(jìn)一步地，所述界面聚合反應(yīng)的時(shí)間為1秒至5分鐘；涂布所述柔性高分子的油相溶液后的反應(yīng)時(shí)間為10秒至3分鐘。涂布方式包括但不限于狹縫涂布、浸沒涂布、單面背輥涂布等；去除油相的方法包括但不限于烘箱加熱揮發(fā)溶劑、液體噴淋、擠壓輥、風(fēng)刀、氣刀去除等。

14、再進(jìn)一步地，所述多孔基膜選自聚砜多孔支撐膜、聚醚砜多孔支撐膜、聚醚酰亞胺多孔支撐膜、聚四氟乙烯多孔支撐膜中的一種。

15、再進(jìn)一步地，所述油相單體反應(yīng)物為含酰鹵官能團(tuán)化合物的油相溶液，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2wt％-4wt％，其中含酰鹵官能團(tuán)化合物包括但不限于鄰苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、聯(lián)苯三酰氯等；

16、所述水相單體反應(yīng)物為的含胺類單體的水相溶液，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1wt％-0.3wt％，其中所述胺類單體包括但不限于間苯二胺、丙二胺或三亞乙基四胺等。

17、本發(fā)明另一方面提供上述方法獲得的高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜。

18、與現(xiàn)有的海水淡化反滲透復(fù)合膜制備技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：

19、本發(fā)明在界面聚合過程的初期，利用初生態(tài)復(fù)合膜其表面的未完全固化的界面聚合物層(即脫鹽層)的可塑性對其進(jìn)行改性，在脫鹽層的剛性高分子骨架中引入柔性高分子，突破單一高分子的性能上限，可以靈活調(diào)控復(fù)合膜性能，顯著提高復(fù)合膜的脫鹽率和脫硼率；

20、所用柔性高分子的價(jià)格便宜，且易得，制備過程簡便，只需在常規(guī)的界面聚合反應(yīng)區(qū)內(nèi)增加柔性高分子溶液涂布環(huán)節(jié)即可，不需要改變產(chǎn)線長度和布局，改造簡單且投資成本低。

技術(shù)特征：

1.一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述柔性高分子的油相溶液中的柔性高分子選自天然橡膠、異戊橡膠、聚丁二烯、丁腈橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、聚異丁烯、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述柔性高分子的油相溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.01％-10％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述初生態(tài)復(fù)合膜為表面攜帶水相單體反應(yīng)物的基膜涂布油相單體反應(yīng)物1秒至5分鐘之后，且表面的溶劑殘留量在0.1wt％-100wt％范圍內(nèi)未完全固化的復(fù)合膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述柔性高分子的油相溶液中的油相溶劑是能夠溶解該柔性高分子的良溶劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述界面聚合反應(yīng)的時(shí)間為1秒至5分鐘；涂布所述柔性高分子的油相溶液后的反應(yīng)時(shí)間為10秒至3分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，所述多孔基膜選自聚砜多孔支撐膜、聚醚砜多孔支撐膜、聚醚酰亞胺多孔支撐膜、聚四氟乙烯多孔支撐膜中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法所獲得的高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及反滲透膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高脫硼、高脫鹽海水淡化反滲透復(fù)合膜及其制備方法，包括如下步驟：將油相單體反應(yīng)物與水相單體反應(yīng)物在多孔基膜的表面通過界面聚合反應(yīng)形成界面聚合物層，定義所述界面聚合物層未完全固化之前的復(fù)合膜為初生態(tài)復(fù)合膜；在所述初生態(tài)復(fù)合膜的表面涂覆柔性高分子的油相溶液，隨后去除油相，形成高脫硼、高脫鹽的海水淡化反滲透復(fù)合膜；本發(fā)明在初生態(tài)復(fù)合膜表面脫鹽層的剛性高分子骨架中引入柔性高分子，可顯著提高復(fù)合膜的脫鹽率和脫硼率。

技術(shù)研發(fā)人員：邴紹所,毛開貴,裴志強(qiáng),吳敬梅,陳良
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川恩泰智材科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8