CN107735166A

CN107735166A - 水处理膜生产方法、使用其生产的水处理膜及包括水处理膜的水处理模块

Info

Publication number: CN107735166A
Application number: CN201680037739.7A
Authority: CN
Inventors: 李炳洙; 全亨濬; 康惠琳; 申程圭; 郭奉周
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd; LG Corp
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2016-05-09
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2036-05-09
Also published as: KR101892343B1; JP6642861B2; US10632428B2; CN107735166B; EP3345675A2; JP2018520850A; KR20170027265A; US20180178170A1; WO2017039112A3; WO2017039112A2; EP3345675A4

Abstract

本说明书涉及水处理膜生产方法，其包括以下步骤：准备多孔支承体；以及通过包含胺化合物的水溶液与包含酰卤化合物的有机溶液的界面聚合在所述多孔支承体上形成聚酰胺活性层，其中所述有机溶液还包含由以下化学式1表示的化合物。本说明书还涉及使用所述方法生产的水处理膜和包括所述水处理膜的水处理模块。

Description

水处理膜生产方法、使用其生产的水处理膜及包括水处理膜的水处理模块

技术领域

本说明书要求于2015年9月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0123699号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本说明书涉及用于制造水处理膜的方法、使用其制造的水处理膜以及包括所述水处理膜的水处理模块。

背景技术

在被半透膜分隔的两种溶液之间，溶剂通过该膜从溶质浓度低的溶液中迁移到溶质浓度高的溶液中称为渗透，由溶剂迁移引起的对溶质浓度高的溶液施加的压力称为渗透压。然而，当施加高于渗透压的外部压力时，溶剂迁移到溶质浓度低的溶液中，这种现象称为反渗透。使用反渗透原理并且以压力梯度作为驱动力，可以通过半透膜分离各种盐或有机物质。使用这样的反渗透的水处理膜分离分子水平的物质并从盐水或海水中除去盐，被用于供给生活用水、施工用水和工业用水。

这样的水处理膜的典型实例可包括基于聚酰胺的水处理膜，基于聚酰胺的水处理膜使用在微孔层支承体上形成聚酰胺活性层的方法来制造，更具体地，使用如下方法来制造：通过在非织造织物上形成聚砜层来形成微孔支承体，通过将该微孔支承体浸入间苯二胺(mPD)水溶液中来形成mPD层，并通过再次将其浸入均苯三甲酰氯(TMC)有机溶剂中以使mPD层接触TMC来通过界面聚合形成聚酰胺层。

发明内容

技术问题

本说明书旨在提供具有改善的抗结垢性的水处理膜及其制造方法。

技术方案

本说明书的一个实施方案提供了用于制造水处理膜的方法，其包括：准备多孔支承体；以及

使用包含胺化合物的水溶液与包含酰卤化合物的有机溶液的界面聚合在所述多孔支承体上形成聚酰胺活性层，

其中所述有机溶液还包含由以下化学式1表示的化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

R为氢；氘；腈基；卤素基团；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的炔基；经取代或未经取代的芳基；或者经取代或未经取代的杂环基，

X和Y彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的炔基；经取代或未经取代的芳基；或者经取代或未经取代的杂环基，

n为1至10的整数，并且当n为2或更大时，括号中的结构彼此相同或不同。

本申请的另一个实施方案提供了根据上述用于制造水处理膜的方法制造的水处理膜，所述水处理膜包括：多孔支承体；以及设置在所述多孔支承体上的聚酰胺活性层，其中所述聚酰胺活性层包含由化学式1表示的化合物。

有益效果

根据本说明书的一个实施方案，在聚酰胺活性层中包含由化学式1表示的化合物的水处理膜具有优异的盐截留特性和/或通量特性。

附图说明

图1示出了根据本说明书的一个实施方案的水处理膜。

<附图标记>

100：非织造织物

200：多孔支承体

300：聚酰胺活性层

400：盐水

500：净化水

600：浓缩水

具体实施方式

在本说明书中，某构件设置在另一构件“上”的描述不仅包括某构件邻接另一构件的情况，而且还包括在这两个构件之间存在又一构件的情况。

在本说明书中，除非特别相反地声明，否则某部分“包括”某些组件的描述意指能够进一步包括其他组件，并且不排除其他组件。

在本说明书中，下文描述取代基的实例，然而，取代基不限于此。

在本说明书中，表达“经取代或未经取代的”意指被选自以下的一个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、烷基、环烷基、烯基、芳基和杂环基，或者未被取代。

在本说明书的一个实施方案中，更优选地，表达“经取代或未经取代的”可意指被选自以下的一个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、具有1至10个碳原子的烷基、具有3至10个碳原子的环烷基、具有2至10个碳原子的烯基和具有6至30个碳原子的芳基，或者未被取代。

在本说明书中，卤素基团的实例可包括氟、氯、溴或碘。

在本说明书中，烷基可为线性的或支化的，并且虽然没有特别限制，但是碳原子数优选为1至40。根据一个实施方案，烷基的碳原子数为1至20。根据另一个实施方案，烷基的碳原子数为1至10。根据另一个实施方案，烷基的碳原子数为1至6。烷基的具体实例可包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。

在本说明书中，环烷基没有特别限制，但优选具有3至60个碳原子，并且根据一个实施方案，环烷基的碳原子数为3至30。根据另一个实施方案，环烷基的碳原子数为3至20。根据另一个实施方案，环烷基的碳原子数为3至6。其具体实例可包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。

在本说明书中，烯基可为线性的或支化的，并且虽然没有特别限制，但是碳原子数优选为2至40。根据一个实施方案，烯基的碳原子数为2至20。根据另一个实施方案，烯基的碳原子数为2至10。根据另一个实施方案，烯基的碳原子数为2至6。其具体实例可包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、基、苯乙烯基(styrenyl group)等，但不限于此。

在本说明书中，芳基没有特别限制，但优选具有6至60个碳原子，并且可为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案，芳基的碳原子数为6至30。根据一个实施方案，芳基的碳原子数为6至20。单环芳基的实例可包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基的实例可包括萘基、蒽基、菲基、芘基、基、基、芴基等，但不限于此。

在本说明书中，杂环基是包含N、O、S、P、Si和Se中一者或更多者作为杂原子的杂环基，并且虽然没有特别限制，但是碳原子数优选为2至60。杂环基的实例可包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基(thiazole group)、唑基、二唑基(oxadiazole group)、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基(benzothiazole group)、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基(thiazolyl group)、异唑基、二唑基(oxadiazolyl group)、噻二唑基、苯并噻唑基(benzothiazolyl group)、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。

下文中，将更详细地描述本说明书。

其中所述有机溶液还包含由以下化学式1表示的化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

本公开内容旨在在制造水处理膜时使用乙酰丙酮系添加剂来提高反渗透膜的通量。

换言之，本领域中水处理膜的制造旨在通过改变间苯二胺(mPD)和均苯三甲酰氯(TMC)组分比例来提高通量特性，然而，通过这样的组成变化获得的通量增加在效果上存在限制。

鉴于以上内容，为了解决这样的问题并显著地增加通量，本公开内容的发明人发明了通过在现有均苯三甲酰氯(TMC)溶液中包含乙酰丙酮系添加剂来形成聚酰胺活性层的方法，并且确定与未使用乙酰丙酮系添加剂时相比，使用这样的方法制造的水处理膜表现出优异的通量特性。

此外，在使用包含胺化合物的水溶液与包含酰卤化合物的有机溶液的界面聚合在多孔支承体上形成聚酰胺活性层的过程期间，本公开内容旨在在包含酰卤的有机溶液中使用乙酰丙酮系添加剂来提高通量特性，而现有水处理膜旨在通过在包含胺化合物的水溶液中使用添加剂来提高通量。

此外，根据本说明书的一个实施方案，还可在包含胺化合物的水溶液中以及在包含酰卤的有机溶液中包含乙酰丙酮系添加剂，以提高最终制造的水处理膜的通量特性和/或盐截留特性。

根据本说明书的一个实施方案，X和Y彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经卤素基团取代的烷基；未经取代或经卤素基团取代的环烷基；未经取代或经卤素基团取代的烯基；未经取代或经卤素基团取代的芳基；或者未经取代或经卤素基团取代的杂环基。

根据本说明书的一个实施方案，X和Y彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经氟基取代的烷基；未经取代或经氟基取代的环烷基；未经取代或经氟基取代的烯基；未经取代或经氟基取代的芳基；或者未经取代或经氟基取代的杂环基。

根据本说明书的一个实施方案，X或Y为未经取代或经卤素基团取代的具有1至10个碳原子的烷基。

根据本说明书的一个实施方案，X或Y为未经取代或经氟基取代的具有1至10个碳原子的烷基。

根据本说明书的一个实施方案，X或Y为未经取代或经氟基取代的甲基。

根据本说明书的一个实施方案，X或Y为经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基。

根据本说明书的一个实施方案，X或Y为经取代或未经取代的苯基。

根据本说明书的一个实施方案，R为氢；氘；腈基；卤素基团；经取代或未经取代的具有1至10个碳原子的烷基；经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基；或者经取代或未经取代的杂环基。

根据本说明书的一个实施方案，R为氢。

根据本说明书的一个实施方案，R为经取代或未经取代的甲基。

根据本说明书的一个实施方案，R为经取代或未经取代的苯基。

根据本说明书的一个实施方案，n为1至5的整数。

根据本说明书的一个实施方案，n为1至3的整数。

根据本说明书的一个实施方案，n为1或2。

根据本说明书的一个实施方案，n为1。

根据本说明书的一个实施方案，化学式1可由以下化合物1-1至1-7中任一者表示。

根据本说明书的一个实施方案，相对于100重量份有机溶液，由化学式1表示的化合物的含量可大于或等于0.001重量份且小于或等于10重量份。

换言之，根据本说明书的一个实施方案，相对于100重量份有机溶液，由化学式1表示的化合物的含量为0.001重量份或更大对防止降低最终制造的膜的盐截留率和通量的现象是有效的，并且该含量为10重量份或更小对防止降低最终制造的膜的盐截留率的现象是有效的。

此外，根据本说明书的一个实施方案，相对于100重量份有机溶液，酰卤化合物的含量可大于或等于0.1重量份且小于或等于0.5重量份。

换言之，根据本说明书的一个实施方案，相对于100重量份有机溶液，酰卤化合物的含量为0.1重量份或更大对防止降低最终制造的膜的盐截留率和通量的现象是有效的，并且该含量为0.5重量份或更小对防止降低最终制造的膜的盐截留率的现象是有效的。

此外，根据本说明书的一个实施方案，有机溶液还可包含有机溶剂，并且作为有机溶剂，可使用具有5至12个碳原子的脂肪烃溶剂，例如氟利昂(Freon)、己烷、环己烷、庚烷；不与水混合的疏水性液体，例如烷烃如具有5至12个碳原子的烷烃；及其混合物IsoPar(Exxon)、ISOL-C(SK Chem.)和ISOL-G(Exxon)，等等，然而，有机溶剂不限于此。

根据本说明书的一个实施方案，基于100重量份有机溶液，有机溶剂可以以大于或等于80重量份且小于或等于99.499重量份包含在内。基于100重量份有机溶液，有机溶剂的含量为80重量份或更大对防止降低最终制造的膜的盐截留率和通量的现象是有效的，并且该含量为99.499重量份或更小对防止降低最终制造的膜的盐截留率的现象是有效的。

根据本说明书的一个实施方案，包含胺化合物的水溶液还可包含由化学式1表示的化合物。

此外，根据本说明书的一个实施方案，相对于100重量份包含胺化合物的水溶液，由化学式1表示的化合物的含量可大于或等于0.0001重量份且小于或等于10重量份，优选地大于或等于0.1重量份且小于或等于8重量份，更优选地大于或等于0.5重量份且小于或等于2重量份。

根据本说明书的一个实施方案，水处理膜的厚度可大于或等于100μm且小于或等于250μm，水处理膜的厚度为100μm或更大对防止降低膜的通量和盐截留率的现象是有效的，并且该厚度为250μm或更小对防止降低膜的盐截留率的现象是有效的。

根据本说明书的一个实施方案，水处理膜的通量可为7gfd或更大，优选地15gfd或更大，更优选地18gfd或更大，甚至更优选地19gfd或更大，甚至更优选地19.44gfd或更大。

根据本说明书的一个实施方案，水处理膜的盐截留率可为90％或更大，优选地95％或更大，更优选地97％或更大，甚至更优选地98％或更大，甚至更优选地98.88％或更大。

本说明书的另一个实施方案提供了根据上述用于制造水处理膜的方法制造的水处理膜，所述水处理膜包括：多孔支承体；以及设置在所述多孔支承体上的聚酰胺活性层，其中所述聚酰胺活性层包含由化学式1表示的化合物。

在本说明书中，关于化学式1的描述与以上提供的描述相同。

根据本说明书的一个实施方案，源自由化学式1表示的化合物的结构可包含在聚酰胺活性层的内部或表面上。

根据本说明书的一个实施方案，源自由化学式1表示的化合物的结构可意指这样的结构，其结合到聚酰胺活性层的内部或表面，同时保持由化学式1表示的化合物的结构。此外，源自由化学式1表示的化合物的结构可意指这样的结构，其中由化学式1表示的化合物的一些官能团通过取代结合到聚酰胺活性层的内部或表面。

根据本说明书的一个实施方案，由化学式1表示的化合物可具有结合到聚酰胺活性层的聚合物基体的形式，或分散在聚酰胺活性层的聚合物基体中的形式。

聚合物基体可意指聚酰胺聚合物的网络结构。

具体地，根据本说明书的一个实施方案，由化学式1表示的化合物可在通过界面聚合形成聚酰胺活性层期间添加，并通过交联与聚酰胺聚合物结合。

此外，由化学式1表示的化合物可物理结合到聚酰胺活性层的聚合物基体内的空的空间。此外，由化学式1表示的化合物可位于聚酰胺活性层的聚合物基体内的空的空间中，并且可通过与聚合物基体链的分子间吸引力而被固定。

根据本说明书的一个实施方案，相对于聚酰胺活性层，由化学式1表示的化合物的含量可大于或等于0.00001重量％且小于或等于10重量％。

换言之，根据本说明书的一个实施方案，相对于聚酰胺活性层，由化学式1表示的化合物的含量为0.00001重量％或更大对防止降低最终制造的膜的通量和盐截留率的现象是有效的，并且该含量为10重量％或更小对防止降低最终制造的水处理膜的通量的现象是有效的。

图1示出了根据本说明书的一个实施方案的水处理膜。具体地，图1示出了依次设置有非织造织物(100)、多孔支承体(200)和聚酰胺活性层(300)的水处理膜。盐水(400)流入聚酰胺活性层(300)，净化水(500)通过非织造织物(100)排出，浓缩水(600)排出到外部而不能通过聚酰胺活性层(300)。然而，根据本说明书的一个实施方案的水处理膜不限于图1的结构，并且还可包括另外的构造。

根据本说明书的一个实施方案，作为多孔支承体，可使用在非织造织物上形成由聚合物材料构成的涂层的多孔支承体。聚合物材料的实例可包括聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚环氧乙烷、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚甲基氯和聚偏二氟乙烯等，但不限于此。具体地，可使用聚砜作为聚合物材料。

根据本说明书的一个实施方案，多孔支承体的厚度可为60μm至100μm，但不限于此，并且可以根据需要调节。此外，多孔支承体的孔径优选为1nm至500nm，然而，孔径不限于此。

根据本说明书的一个实施方案，聚酰胺活性层可通过以下步骤形成：在多孔支承体上形成包含胺化合物的水溶液层；以及通过使包含酰卤化合物和上述由化学式1表示的化合物的有机溶液接触包含胺化合物的水溶液层来在其上形成聚酰胺活性层。

根据本说明书的一个实施方案，在使包含胺化合物的水溶液层与包含酰卤化合物的有机溶液彼此接触时，涂覆在表面上的胺化合物与酰卤化合物在反应时通过界面聚合产生聚酰胺，并被吸附到微孔支承体而形成薄膜。此外，根据本说明书的一个实施方案，接触可通过诸如浸渍、喷洒或涂覆的方法形成活性层。

根据本说明书的一个实施方案，在多孔支承体上形成包含胺化合物的水溶液层的方法没有特别限制，并且可以没有限制地使用能够在支承体上形成水溶液层的方法。具体地，在多孔支承体上形成包含胺化合物的水溶液层的方法可包括喷洒、涂覆、浸渍、滴加等。

根据本说明书的一个实施方案，水溶液层根据需要可进一步经历除去过量的包含胺化合物的水溶液的步骤。当存在于支承体上的水溶液太多时，在多孔支承体上形成的水溶液层可能分布不均匀，而当水溶液分布不均匀时，在其后通过界面聚合可能形成不均匀的活性层。因此，在支承体上形成水溶液层之后优选除去过量的水溶液。过量水溶液的除去没有特别限制，例如可以使用海绵、气刀、吹氮气、自然干燥、压辊等进行除去。

根据本说明书的一个实施方案，在包含胺化合物的水溶液中，胺化合物的类型没有特别限制，只要其为用于制造水处理膜的胺化合物即可，并且其具体实例可优选地包括间苯二胺、对苯二胺、1,3,6-苯三胺、4-氯-1,3-苯二胺、6-氯-1,3-苯二胺、3-氯-1,4-苯二胺、或其混合物。

根据本说明书的一个实施方案，虽然没有特别限制，但是酰卤化合物的实例可包括选自以下的一种类型或更多种类型的混合物：作为具有2至3个羧酰卤(carboxylic acidhalide)的芳香族化合物的均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯。

根据本说明书的一个实施方案，水处理膜可用作微滤膜(micro filtrationmembrane)、超滤膜(ultrafiltration membrane)、纳滤膜(nanofiltration membrane)、反渗透膜(reverse osmosis membrane)等，具体地，可用作反渗透膜。

本公开内容的一个实施方案提供了包括至少一个或更多个上述水处理膜的水处理模块。

在本公开内容的一个实施方案中，水处理模块的具体类型没有特别限制，并且其实例可包括板框式模块(plate&frame module)、管状模块(tubular module)、中空纤维模块(hollow&fiber module)、螺旋卷绕式模块(spiral wound module)等。此外，只要水处理模块包括上述根据本公开内容的一个实施方案的水处理膜，水处理模块的其他构造和制造方法就没有特别限制，并且可没有限制地采用本领域已知的一般方法。

同时，根据本说明书的一个实施方案的水处理模块具有优异的盐截留率和通量，并且具有优异的化学稳定性，因此，可用于水处理系统如家用/工业水净化系统、污水处理系统或海水至淡水处理系统。

发明实施方式

下文中，将参照实施例详细描述本说明书以具体地描述本说明书。然而，根据本说明书的实施例可以被修改成各种不同的形式，并且本说明书的范围不应解释为受限于以下描述的实施例。本说明书的实施例是为了向本领域普通技术人员更全面地描述本说明书而提供。

水处理膜的制造

<实施例1>

将18重量％的聚砜固体引入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中并在80℃至85℃下溶解12小时或更长时间以获得均匀液体。将该溶液浇注到由聚酯材料制成且厚度为95μm至100μm的非织造织物上至厚度为150μm。然后，将浇注的非织造织物放入水中以制备多孔聚砜支承体。

用包含2.475重量％的间苯二胺(mPD)的水溶液涂覆如上制备的多孔聚砜支承体以形成水溶液层。

通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.1重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液，并将该有机溶液涂覆在水溶液层上。将所得物干燥以形成聚酰胺活性层，从而制造水处理膜。

<实施例2>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.2重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例3>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.4重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例4>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将1.0重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例5>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将5.0重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例6>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将15.0重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例7>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过将0.5重量％的Z⁺B^-盐添加到使用水作为溶剂的2.475重量％的间苯二胺(mPD)水溶液中来制备水溶液，并且通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.1重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

Z⁺B^-为三甲基六氟乙酰丙酮铵(其中Z⁺为胺系化合物，B^-为乙酰丙酮化合物如六氟乙酰丙酮化物)，其是仅以盐状态用于水溶液层的物质。

<实施例8>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过将0.5重量％的Z⁺B^-盐添加到使用水作为溶剂的2.475重量％的间苯二胺(mPD)水溶液中来制备水溶液，并且通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.2重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例9>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过将1.0重量％的Z⁺B^-盐添加到使用水作为溶剂的2.475重量％的间苯二胺(mPD)水溶液中来制备水溶液，并且通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.2重量％的1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例10>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.1重量％的1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮(HFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例11>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.2重量％的1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮(HFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例12>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将0.4重量％的1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮(HFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<实施例13>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过使用ISOPar(Exxon)溶剂将1.0重量％的1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮(HFAA)溶液添加到0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中来制备有机溶液。

<比较例1>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：使用ISOPar(Exxon)溶剂在不向0.226重量％的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中添加1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)溶液的情况下制备有机溶液。

<比较例2>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过将0.5重量％的三甲基六氟乙酰丙酮铵(其使1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)转化为盐形式)添加到使用水作为溶剂的2.475重量％的间苯二胺(mPD)水溶液中来制备水溶液。

<比较例3>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过将1.0重量％的三甲基六氟乙酰丙酮铵(其使1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)转化为盐形式)添加到使用水作为溶剂的2.475重量％的间苯二胺(mPD)水溶液中来制备水溶液。

<比较例4>

以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于：通过将2.0重量％的三甲基六氟乙酰丙酮铵(其使1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)转化为盐形式)添加到使用水作为溶剂的2.475重量％的间苯二胺(mPD)水溶液中来制备水溶液。

<实验例>对水处理膜的性能评估

如下评估根据实施例1至13和比较例1至4制造的水处理膜的初始盐截留率和初始通量。

为了测量根据实施例1至实施例6和比较例1制造的水处理膜的盐截留率和通量(gfd)，使用形成为包括平的可渗透单元、高压泵、储存罐和冷却装置的水处理模块。平的可渗透单元的结构为横向流动型(cross-flow type)，并且有效渗透面积为28cm²。在将反渗透膜安装在可渗透单元上之后，使用去离子水充分地进行初步运行约1小时以评估装置的稳定。之后，使用250ppm氯化钠水溶液以60psi和4.5L/分钟的通量通过装置运行约1小时来确定装置稳定，并通过在25℃下测量10分钟内透过的水的量来计算通量，通过使用电导率计分析渗透之前和之后的盐浓度来计算盐截留率。

评估上述根据实施例1至实施例6和比较例1制造的水处理膜的盐截留率和通量，测量结果示于下表1中。

[表1]

*TFAA：1,1,1-三氟乙酰丙酮

如表1所示，确定与未使用添加剂时(比较例1)相比，当制备聚酰胺活性层时在所使用的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中使用乙酰丙酮系添加剂时(实施例1至6)，获得更高的通量特性，除此之外，确定相应的添加剂因溶解性问题而不能在水溶液组合物中使用。

此外，评估上述根据比较例1至4制造的水处理膜的盐截留率和通量，测量结果示于下表2中。

[表2]

如表2所示，确定与未使用添加剂时(比较例1)相比，当制备聚酰胺活性层时在所使用的包含2.475重量％的间苯二胺(mPD)的水溶液中使用1,1,1-三氟乙酰丙酮的盐形式的添加剂时(比较例2至4)，获得更高的通量特性。然而，当与表1比较时，确定与在均苯三甲酰氯(TMC)溶液中使用乙酰丙酮系添加剂时相比，性能改善的结果更小。除此之外，确定相应的添加剂因溶解性问题而不能在水溶液组合物中使用。

此外，评估上述根据实施例7至9和比较例1制造的水处理膜的盐截留率和通量，测量结果示于下表3中。

[表3]

如表3所示，确定与未使用添加剂时(比较例1)相比，当制备聚酰胺活性层时在所使用的包含2.475重量％的间苯二胺(mPD)的水溶液中使用1,1,1-三氟乙酰丙酮的盐形式的添加剂，同时在均苯三甲酰氯(TMC)溶液中使用乙酰丙酮系添加剂时(实施例7至9)，获得更高的通量特性。

然而，当与表1和表2比较时，确定与在各组合物中单独使用添加剂时相比，性能改善的结果更小。

[表4]

如表4所示，确定与未使用添加剂时(比较例1)相比，当制备聚酰胺活性层时在所使用的均苯三甲酰氯(TMC)溶液中使用1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮(HFAA)添加剂时(实施例10至13)，获得更高的通量特性，除此之外，确定相应的添加剂因溶解性问题而不能在水溶液组合物中使用。

然而，当与表1比较时，确定与在均苯三甲酰氯(TMC)溶液中使用1,1,1-三氟乙酰丙酮(TFAA)添加剂时相比，性能改善的结果更小。

上文中，已经描述了本公开内容的优选示例，然而，本公开内容不限于此，并且可以在本公开内容的权利要求书和详细说明书的范围内进行各种修改，并且这些修改也属于本公开内容的范围。

Claims

1.一种用于制造水处理膜的方法，包括：

准备多孔支承体；以及

其中所述有机溶液还包含由化学式1表示的化合物：

[化学式1]

在化学式1中，

R为氢；氘；腈基；卤素基团；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的炔基；经取代或未经取代的芳基；或者经取代或未经取代的杂环基；

X和Y彼此相同或不同，各自独立地为经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的炔基；经取代或未经取代的芳基；或者经取代或未经取代的杂环基；以及

n为1至10的整数，当n为2或更大时，括号中的结构彼此相同或不同。

2.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中相对于100重量份所述有机溶液，所述由化学式1表示的化合物的含量大于或等于0.0001重量份且小于或等于10重量份。

3.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中X和Y彼此相同或不同，各自独立地为未经取代或经卤素基团取代的烷基；未经取代或经卤素基团取代的环烷基；未经取代或经卤素基团取代的烯基；未经取代或经卤素基团取代的芳基；或者未经取代或经卤素基团取代的杂环基。

4.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中X和Y彼此相同或不同，各自独立地为未经取代或经氟基取代的烷基；未经取代或经氟基取代的环烷基；未经取代或经氟基取代的烯基；未经取代或经氟基取代的芳基；或者未经取代或经氟基取代的杂环基。

5.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中X和Y为未经取代或经卤素基团取代的具有1至10个碳原子的烷基。

6.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中R为氢。

7.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中n为1至3的整数。

8.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中化学式1由以下化合物1-1至1-7中任一者表示：

[化合物1-1]

[化合物1-2]

[化合物1-3]

[化合物1-4]

[化合物1-5]

[化合物1-6]

[化合物1-7]

9.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中所述包含胺化合物的水溶液还包含所述由化学式1表示的化合物。

10.根据权利要求9所述的用于制造水处理膜的方法，其中相对于100重量份的所述包含胺化合物的水溶液，所述由化学式1表示的化合物的含量大于或等于0.0001重量份且小于或等于10重量份。

11.一种使用根据权利要求1至10中任一项所述的方法制造的水处理膜，所述水处理膜包括：

多孔支承体；以及

设置在所述多孔支承体上的聚酰胺活性层，

其中所述聚酰胺活性层包含由以下化学式1表示的化合物：

[化学式1]

在化学式1中，

12.根据权利要求11所述的水处理膜，其中相对于所述聚酰胺活性层，所述由化学式1表示的化合物的含量大于或等于0.00001重量％且小于或等于10重量％。

13.一种水处理模块，包括根据权利要求11所述的水处理膜。