公布日：2022.03.11
申请日：2021.10.21
分类号：B01D67/00(2006.01)I;B01D61/02(2006.01)I;B01D61/14(2006.01)I;B01D69/12(2006.01)I;B01D71/68(2006.01)I;B01D65/10(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，具体包括以下步骤：(1)在无纺布上通过L‑S相转化法刮制聚砜或聚醚砜超滤膜，并用纯水与热水清洗；(2)配制水相溶液与油相溶液，调节水相溶液与油相溶液质量浓度分数得到高脱盐的反渗透膜；(3)配制双亲性溶液，对步骤(2)所得的反渗透膜进行紫外光固化接枝反应，然后再进行清洗、加热、烘干；(4)经过步骤(3)操作烘干后得到耐水耐油双亲性耐污染复合反渗透膜。本发明操作简单、反应可控、反渗透膜的通量及抗疏水、疏油能力大幅提升，可使反渗透膜的在污水污油类应用范围加大，耐污染性能大幅提升，流量提升等特点特别适用于耐污染反渗透膜领域。
权利要求书
1.一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，首先采用L-S相转化法得到无纺布与聚砜双层结构的聚砜超滤膜，其次通过界面聚合得到聚酰胺层的反渗透膜，再通过与双亲性基团接枝反应得到抗污染纳滤膜，具体包括以下步骤：(1)在无纺布上通过L-S相转化法刮制聚砜或聚醚砜超滤膜，并用纯水与热水清洗；(2)配制水相溶液与油相溶液，调节水相溶液与油相溶液质量浓度分数得到高脱盐的反渗透膜；(3)配制双亲性溶液，对步骤(2)所得的反渗透膜进行紫外光固化接枝反应，然后再进行清洗、加热、烘干；(4)经过步骤(3)操作烘干后得到耐水耐油双亲性耐污染复合反渗透膜。
2.根据权利要求1所述的一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所使用的超滤膜的截留分子量分布为5万-12万，所述步骤(1)具体步骤包括：在50-70℃的温度下将超滤膜搅拌溶解于DMAc溶剂中制成溶液，然后将溶液涂覆在无纺布上，再将无纺布置于在9-16℃的冷水中制得平板超滤膜；所述聚砜(PS)溶液的浓度为15％-20％；所述步骤(1)中所使用的超滤膜材料是聚砜聚合物，无纺布为PET无纺布，其克重为70-120g。
3.根据权利要求1所述的一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，所述步骤(2)配置的水相溶液为包括间苯二胺、对苯二胺、间苯三中的一种或者多种；水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一种或者多种加纯水的混合溶液；所述油相溶液为包括均苯三甲酰氯(TMC)、对苯二甲酰氯、间苯三甲酰氯、环己烷、乙腈、二甲苯、甲基环己烷、IsoparG、IsoparE的一种或者多种的混合溶液或包括三亚甲基碳酸酯(TMC)、乙酸乙酯、环己烷的混合溶液；所述步骤(2)中超滤膜在水相的反应时间为0.5-2分钟，在油相的反应时间为0.5-2分钟。
4.根据权利要求3所述的一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，所述间苯二胺、对苯二胺、间苯三中的一种或者多种浓度为2％-5％，水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一种或者多种加纯水的混合溶液所述浓度为1.5％-5％，均苯三甲酰氯(TMC)、对苯二甲酰氯、间苯三甲酰氯中的一种或者多种浓度在0.15％-0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，进行双亲性改性的物质为双亲性氨基酸多肽、所述多肽的氨基酸基团数量在2-6之间；所述多肽具有亲水性氨基酸及疏油性型氨基酸基团通过固相反应得到，其多肽末端具有能与氨基及酰氯反应的基团在紫外光、催化剂下固化接枝反应。
6.根据权利要求5所述的一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，所述双亲性多肽浓度在0.1％-0.5％，催化剂浓度在0.001％-0.008％，光固化时间5-10s，烘干交联反应时间为5-15分钟。
7.根据权利要求1所述的一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，其特征在于，所制得的复合纳滤膜从内向一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法外包括四层结构，依次为无纺布、聚砜超滤膜、聚酰胺层、双亲性多肽氨基酸改性层。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，操作简单、反应可控、反渗透膜的通量及抗疏水、疏油能力大幅提升，可使反渗透膜的在污水污油类应用范围加大，耐污染性能大幅提升，流量提升等特点特别适用于耐污染反渗透膜领域。
为了达到上述发明目的，本发明采用的具体方案为：
一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法，首先采用L-S相转化法得到无纺布与聚砜双层结构的聚砜超滤膜，其次通过界面聚合得到聚酰胺层的反渗透膜，再通过与双亲性基团接枝反应得到抗污染纳滤膜，具体包括以下步骤：
(1)在无纺布上通过L-S相转化法刮制聚砜或聚醚砜超滤膜，并用纯水与热水清洗；
(2)配制水相溶液与油相溶液，调节水相溶液与油相溶液质量浓度分数得到高脱盐的反渗透膜；
(3)配制双亲性溶液，对步骤(2)所得的反渗透膜进行紫外光固化接枝反应，然后再进行清洗、加热、烘干；
(4)经过步骤(3)操作烘干后得到耐水耐油双亲性耐污染复合反渗透膜。
优选地，所述步骤(1)中所使用的超滤膜的截留分子量分布为5万-12万，所述步骤(1)具体步骤包括：在50-70℃的温度下将超滤膜搅拌溶解于DMAc溶剂中制成溶液，然后将溶液涂覆在无纺布上，再将无纺布置于在9-16℃的冷水中制得平板超滤膜；
所述聚砜(PS)溶液的浓度为15％-20％；
所述步骤(1)中所使用的超滤膜材料是聚砜聚合物，无纺布为PET无纺布，其克重为70-120g。
优选地，所述步骤(2)配置的水相溶液为包括间苯二胺、对苯二胺、间苯三中的一种或者多种；水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一种或者多种加纯水的混合溶液；所述油相溶液为包括均苯三甲酰氯(TMC)、对苯二甲酰氯、间苯三甲酰氯、环己烷、乙腈、二甲苯、甲基环己烷、IsoparG、IsoparE的一种或者多种的混合溶液或包括三亚甲基碳酸酯(TMC)、乙酸乙酯、环己烷的混合溶液；
所述步骤(2)中超滤膜在水相的反应时间为0.5-2分钟，在油相的反应时间为0.5-2分钟。
优选地，所述间苯二胺、对苯二胺、间苯三中的一种或者多种浓度为2％-5％，水相混合溶液包括DMSO、DMAc、DMF、三乙胺中的一种或者多种加纯水的混合溶液所述浓度为1.5％-5％，均苯三甲酰氯(TMC)、对苯二甲酰氯、间苯三甲酰氯中的一种或者多种浓度在0.15％-0.5％。
优选地，所述步骤(3)中，进行双亲性改性的物质为双亲性氨基酸多肽、所述多肽的氨基酸基团数量在2-6之间；所述多肽具有亲水性氨基酸及疏油性型氨基酸基团通过固相反应得到，其多肽末端具有能与氨基及酰氯反应的基团在紫外光、催化剂下固化接枝反应。
优选地，所述双亲性多肽浓度在0.1％-0.5％，催化剂浓度在0.001％-0.008％，光固化时间5-10s，烘干交联反应时间为5-15分钟。
优选地，所制得的复合纳滤膜从内向一种接枝反应制备双亲性耐污染反渗透膜的方法外包括四层结构，依次为无纺布、聚砜超滤膜、聚酰胺层、双亲性多肽氨基酸改性层。
本发明的有益效果为：
本发明操作简单、反应可控、反渗透膜的通量及抗疏水、疏油能力大幅提升，可使反渗透膜的在污水污油类应用范围加大，耐污染性能大幅提升，流量提升等特点特别适用于耐污染反渗透膜领域。
（发明人：仲惟雷）