CN108499362A - 高性能反渗透膜及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明所述高性能反渗透膜的制作工艺包括以下步骤:Ⅰ.配制溶液1;Ⅱ.刮涂支撑刮层;Ⅲ.配制溶液2;Ⅳ.配制溶液3;Ⅴ.制备功能层;Ⅵ.后处理;Ⅶ.配置溶液4;Ⅷ.制备防护层。本发明所制备的高性能反渗透膜具有良好的分离性能、抗污染性能和稳定性,同时其制备方法过程简单,可操作性强,制备条件易于控制,具有广阔的规模化应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及水处理膜分离技术领域,具体涉及一种高性能反渗透膜及其制作工艺。
背景技术
反渗透是当今最先进、最节能的有效分离技术之一,其原理是用一块反渗透膜把水和水溶液隔开,水有一种向水溶液渗透的趋势,直至水溶液的液面比水面高出一定的高度,即水溶液一侧的压力比水一侧的压力高出一定的数值后,水的渗透才停止,而该高出部分的压力称作渗透压;若在水溶液一侧施加一个比渗透压还大的压力,渗透过程便逆转,即水从水溶液一侧向水一侧渗透,即为反渗透,利用反渗透可以有效将水与水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌等杂质分离,具有安全,环境友好,易操作等优点,常应用于海水淡化、硬水软化、中水回收、工业废水处理、超纯水制备等多个领域。
其中,复合膜因其可将膜的截留率,水通量,稳定性等性能优化而成为当前发展最快、应用最多的膜品种,目前市场上超过90%的反渗透膜是复合膜。复合膜是指在多孔的支撑底膜上复合一层很薄的、致密的、有特种分离功能的不同材料,与单纯的一体化膜比较,复合膜的表面致密层厚度更薄,从而使膜同时具备了高的溶质分离率和水的透过速率,同时作为一种可优化物理化学结构的复合膜,能够满足各种不同的选择性分离需求。在当前的水处理行业中,复合膜主要采取界面聚合的方式,将聚酞胺薄膜复合到微孔支撑底膜表面。首先将聚砜涂敷到聚酯无纺布上而形成的微孔基膜,再浸入到二胺或多胺水溶液中,然后去除膜表面多余的胺溶液,再浸入到多元酞氯的有机非极性溶液中发生界面聚合反应,从而在表面形成致密的具有分离功能的聚酞胺超薄活性层。
在反渗透分离过程中,反渗透膜的作用尤为重要,而寻求高脱盐率的反渗透膜是本领域长期以来所追求的目标,而目前大多数复合反渗透膜的结构由于是多层,厚度会比一般单层膜厚度大,虽然脱盐性能有所提高,但是长时间使用后由于积累污垢导致水通量变小,使得反渗透效率降低,而在膜材料中掺杂增加亲水性物质可以提高反渗透膜的通水量,如通过亲水基团改性。而与此同时,近几年具有极强的亲水性和极好的抑菌性的石墨烯,作为一种新材料出现在人们眼中,越来越受到研究者们的关注。反渗透复合膜表面的不同物化特性,诸如表面粗糙度、表面亲水性及表面电荷是影响分离性能的主要因素。因此对复合膜进行表面改性,优化表面结构、表面化学组成及形态,使其具有更高的产水量和较为优异的分离性能,这对于进一步提升反渗透复合膜的性能,研究开发高性能的反渗透复合膜均具有重要作用。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足,本发明提供了高性能反渗透膜及其制作工艺。
一种高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层;
Ⅲ.配制溶液2;
Ⅳ.配制溶液3;
Ⅴ.制备功能层;
Ⅵ.后处理;
Ⅶ.配置溶液4;
Ⅷ.制备防护层。
具体地,所述高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:将溶剂、致孔剂、高分子混合,加热真空搅拌均匀后得到溶液1;所述溶液1中各组分的质量百分数含量为:致孔剂4%-10%、高分子15%-22%、余量为溶剂;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在无纺布上刮出一层溶液层,所得溶液层经过冷水浴凝胶相转化,再经热水浴处理成型,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:将溶剂和活性剂混合,搅拌均匀后加入多官能胺,搅拌至完全溶解,得到溶液2;所述溶液2中各组分的质量百分数含量为:多官能胺1%-8%、活性剂0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅳ.配制溶液3:将溶剂和多官能酰氯混合,搅拌至完全溶解,得到溶液3;所述溶液3中各组分的质量百分数含量为:多官能酰氯0.05%-5%、余量为溶剂;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中充分吸附,取出,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,表面充分浸润反应后形成聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:所述聚酰胺功能层表面经水洗或酸洗,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:将溶剂和亲水高分子混合,搅拌至完全溶解后得到溶液4;所述溶液4中各组分的质量百分数含量为:亲水高分子0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅷ.制备防护层:将溶液4喷涂在功能层表面,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,在表面形成均匀的亲水高分子层,在120-200℃下烘干,得到高性能反渗透膜。
优选地,所述高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:将溶剂、致孔剂、高分子混合,加热真空搅拌均匀后得到溶液1;所述溶液1中各组分的质量百分数含量为:致孔剂4%-10%、高分子15%-22%、余量为溶剂;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在无纺布上刮出一层溶液层,所得溶液层经过冷水浴凝胶相转化,再经热水浴处理成型,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:将溶剂和活性剂混合,搅拌均匀后加入多官能胺,搅拌至完全溶解,得到溶液2;所述溶液2中各组分的质量百分数含量为:多官能胺1%-8%、活性剂0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅳ.配制溶液3:将溶剂和多官能酰氯混合,搅拌至完全溶解,得到溶液3;所述溶液3中各组分的质量百分数含量为:多官能酰氯0.05%-5%、余量为溶剂;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中充分吸附,取出,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,表面充分浸润反应后形成聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:所述聚酰胺功能层表面经水洗或酸洗,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:将溶剂和亲水高分子混合,搅拌至完全溶解后得到溶液4;所述溶液4中各组分的质量百分数含量为:亲水高分子0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅷ.配置溶液5:将石墨烯/离子液体材料加入到石墨烯/离子液体材料质量6-12倍的水中,混合均匀后得到悬浮液;将悬浮液与上述溶液4按1:(1-4)的体积比混合均匀,静置脱气后得到溶液5;
Ⅸ.制备防护层:将溶液5喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,在表面形成均匀的亲水高分子层,在120-200℃下烘干,得到高性能反渗透膜。
所述高分子为聚芳砜、聚芳醚砜或聚四氟乙烯中的一种;所述致孔剂为水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、聚乙二醇、改性聚乙二醇中的一种或多种;所述溶剂为二甲基甲酸胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基乙酸胺中的一种或多种。
所述多官能胺为邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、环己二胺、多巴胺中的一种;所述活性剂为三乙胺、十二烷基苯磺酸钠、吡咯烷酮、增溶剂;所述溶剂为水。
所述多官能酰氯为对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯中的一种或多种;所述溶剂为环己烷、乙基环己烷、二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中一种或多种。
所述酸洗中酸为有机酸或无机酸。
所述亲水高分子为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯磺酸钠或聚乙酰亚胺中的一种;所述溶剂为水。
优选地,所述致孔剂为水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、聚乙二醇的混合物,所述水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、聚乙二醇的质量比为(1-7):(1-7):(1-7):(1-7):(1-7)。
更优选地,所述致孔剂为水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、改性聚乙二醇的混合物,所述水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、改性聚乙二醇的质量比为(1-7):(1-7):(1-7):(1-7):(1-7)。
所述增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
优选地,所述增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为(1-7):(1-7):(1-7)。
优选地,所述支撑层厚度为20-150μm;所述聚酰胺功能层厚度为50-450nm;所述防护制层厚度为15-80μm。
优选地,所述离子液体为咪唑类离子液体。
所述改性聚乙二醇的制备方法:将丙交酯、聚乙二醇和50-80wt%辛酸亚锡的二氧六环溶液按质量比1:(1-3):(2-6)混合,在100-150℃、200-1500转/分钟的条件下搅拌2-6小时,得到所得混合物A;加入混合物A质量2-4倍的60-90wt%L-赖氨酸的二氧六环溶液,在100-150℃、200-1500转/分钟的条件下搅拌6-15小时,向所制得的粗产物中加入粗产物5-10倍的氯仿,完全溶解后得到混合物B;再加入混合物B质量6-15倍的甲醇进行沉淀,抽滤,所得的固体干燥后得到改性聚乙二醇。
所述腰果酚聚氧乙烯醚的制备方法为:将腰果酚和氢氧化钾按(15-30):1的质量比加入混合,升温至100-170℃,采用真空泵进行真空脱水5-15min,将腰果酚质量0.2-1倍的环氧乙烷加入反应釜中,在100-170℃、反应压力为0.05-0.15MPa的条件下以200-1500转/分钟的转速搅拌3-10小时,加入柠檬酸或醋酸调节pH值至中性,加入反应体系总重量的0.5-1.5%的双氧水溶液,在60-90℃下以200-1500转/分钟的转速搅拌1-3小时,在100-170℃进行真空脱水处理,直到水分含量小于1-3wt%后得到所述腰果酚聚氧乙烯醚。
由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比具有如下有益效果:本发明以多官能胺和多官能酰氯分别作为水相和油相反应单体,通过界面聚合法在油水界面,使多官能胺和多官能酰氯之间发生线性和网状聚合反应,从而在超滤支撑膜表面形成一层均匀的聚酰胺高分子功能层,功能层中所形成的聚酰胺键和聚酰胺高分子链具有很好的化学和结构稳定性。在本发明高性能反渗透膜的制备过程中,由于引入了致孔剂和增溶剂等添加剂,使反渗透膜的水通量和脱盐率得到提升,所得高性能反渗透膜具有较强的亲水性,而亲水性的提高增强了膜表面与水分子的作用力,从而也有利于同时水通量仍可保持在较高的水平,从而显著提高了反渗透膜的分离性能;利用氧化石墨烯和绿色溶剂离子液体掺杂的亲水高分子对反渗透膜进行物理改性,可以避免反渗透膜的抗污染性能,提高反渗透膜的使用寿命。本发明所制备的聚酰胺反渗透膜具有良好的分离性能和稳定性;同时其制备方法过程简单,可操作性强,制备条件易于控制,具有广阔的规模化应用前景。本发明所制备的高性能反渗透膜具有良好的分离性能、抗污染性能和稳定性,同时其制备方法过程简单,可操作性强,制备条件易于控制,具有广阔的规模化应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
实施例中各原料及设备介绍:
聚芳砜,CAS号:25135-51-7,型号为P-1720,相对密度1.27,购自美国苏威公司。
乙二醇甲醚,CAS号:109-86-4,优级品,购自广州市利威鹏化工有限公司。
丙交酯,CAS号:95-96-5,右旋丙交酯,购自翁江化学试剂源头厂家。
辛酸亚锡,CAS号:301-10-0,工业级,购自南通濠泰化工产品有限公司。
二氧六环,CAS号:123-91-1,产品编号为D807835,购自上海麦克林生化科技有限公司。
L-赖氨酸,CAS号:56-87-1,产品编号为L103479,购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
N-甲基吡咯烷酮,CAS号:872-50-4,优级品,购自德国巴斯夫公司。
间苯二胺,CAS号:108-45-2,产品编号为P23954,购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。
三乙胺,CAS号:121-44-8,产品编号为T818777,购自上海麦克林生化科技有限公司。
十二烷基苯磺酸钠,CAS号:25155-30-0,产品编号为S108366,购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
聚乙烯基吡咯烷酮,CAS号:9003-39-8,优级品,平均分子量为130万,购自上海麦克林生化科技有限公司。
聚乙二醇单辛基苯基醚,CAS号:9002-93-1,型号为TRITON X-100,分子量为324.4,购自南通辰润化工有限公司。
鼠李糖脂,CAS号:37134-61-5,型号为50CCB-95,购自西安瑞捷生物科技有限公司。
腰果酚,CAS号:501-24-6,工业级,购自上海豪登实业有限公司。
氢氧化钾,CAS号:1310-58-3,产品编号为M04777-500G,购自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
环氧乙烷,CAS号:75-21-8,产品编号为779202,购自Sigma-Aldrich西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司。
柠檬酸,CAS号:77-92-9,优级品,购自苏州吴亿化工科技有限公司。
聚乙烯醇,CAS号:9002-89-5,平均聚合度为1750,购自无锡市亚泰联合化工有限公司。
均苯三甲酰氯,CAS号:4422-95-1,产品编号为B802099,购自上海麦克林生化科技有限公司。
环己烷,CAS号:110-82-7,产品编号为C822963,购自上海麦克林生化科技有限公司。
石墨,CAS号:7782-42-5,晶体粒径为0.01mm,购自青岛盛平石墨厂。
1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐,CAS号:174899-82-2,产品编号为HWG16759,购自北京华威锐科化工有限公司。
所述改性聚乙二醇的制备方法:将丙交酯、聚乙二醇400和75wt%辛酸亚锡的二氧六环溶液按质量比1:1.5:4混合,得到混合物A;在130℃、350转/分钟的条件下搅拌3小时,接着降温至100℃,再加入混合物A质量3倍的85wt%L-赖氨酸的二氧六环溶液,在130℃、350转/分钟的条件下搅拌9小时,向所制得的粗产物中加入粗产物5-10倍的氯仿,待其完全溶解后,得到混合物B;再加入混合物B质量8倍的甲醇进行沉淀,抽滤,所得的固体在50℃的真空干燥箱内干燥24小时,得到改性聚乙二醇。
所述腰果酚聚氧乙烯醚的制备方法为:将腰果酚和氢氧化钾按30:1的质量比加入高压釜中,升温至120℃,保持温度不变,采用真空泵进行真空脱水,真空脱水的真空度为0.08MPa,真空脱水的时间为10min,将腰果酚质量0.4倍的环氧乙烷加入反应釜中,在120℃、反应压力为0.1MPa的条件下以500转/分钟的转速搅拌8小时,加入柠檬酸调节pH值至中性,加入反应体系总重量的0.85%的50wt%双氧水,在65℃下以500转/分钟的转速搅拌1小时,在100℃、真空度为0.08MPa进行脱水处理,直到水分含量小于1wt%,得到所述腰果酚聚氧乙烯醚。
所述石墨烯的制备方法为:
Ⅰ.向石墨和混合酸按1:100(g/ml)的质量体积比混合,所述混合酸是由98wt%浓硫和65wt%浓硝酸按9:3的体积比混合而成,将得到混合物置于4℃冰水浴中以350r/min搅拌20分钟后,加入石墨质量6倍的高锰酸钾,保持温度和转速不变搅拌1小时,升温至85℃,保温30分钟,加入混合物同等质量的去离子水,在85℃下继续保温30分钟后,加入混合物质量0.1倍的30wt%过氧化氢溶液,在85℃、350r/min条件下搅拌10分钟,抽滤,所得产物再依次用稀盐酸和去离子水对进行洗涤,所述混合酸、稀盐酸、去离子水的体积比为1:1:1.5,将所得固体物质置于60℃真空烘箱中干燥12小时,即得到氧化石墨;
Ⅱ.将氧化石墨与去离子水按0.5:1(g/ml)的质量体积比混合,置于50℃下超声1.5小时,超声处理的超声功率为500W,抽滤,将得到的固体物质置于真空烘箱中于60℃下干燥12小时,即得到氧化石墨烯;
Ⅲ.将制备得到的氧化石墨烯置于流速400mL/min的氩气氛围下,使氧化石墨烯周围的温度以30℃/min的升温速率从20℃升至500℃,在500℃下保持2小时后,在流速400mL/min的氩气氛围下将氧化石墨烯周围的温度降至20℃,即得到石墨烯。
所述石墨烯/离子液体材料的制备方法为:向异丙醇中加入1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐和石墨烯得到混合物,置于在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌10小时,其中所述1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、石墨烯、异丙醇的质量比为2:8:100,所得产物置于150℃下干燥4小时,得到石墨烯/离子液体材料。
真空搅拌设备为XXJB-20型真空行星搅拌机,无锡众旺自动化科技有限公司;搅拌设备为SVM-1000型混合搅拌机,购自东莞市徽创塑胶机械有限公司。
无纺布,型号TK02,购自上海希丝无纺布制品有限公司
刮涂设备为AT-TB-1100型刮刀涂布机,涂布厚度范围6-250μm,有效涂布尺寸:200×300mm,购自山东安尼麦特仪器有限公司。
超声设备为JY96-IIN超声波细胞粉碎机仪,购自采用郑州南北仪器设备有限公司。
SHB-III型循环水式多用真空泵,购自郑州长城科工贸有限公司。
GSH-2型高压釜,购自威海汇鑫化工机械有限公司。
实施例1
高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:按溶液1中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液1由18%聚芳砜、1%水、1%丙酮、1%乙二醇甲醚、1%乙二醇、78%N-甲基吡咯烷酮组成,将N-甲基吡咯烷酮、水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、聚芳砜混合,在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌24小时,静置脱气3小时得到溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在20℃下以2000米/分钟的速度刮出湿膜厚度为100μm的溶液层,接着浸入8℃冷水浴中,冷水浴处理时间80分钟,再经65℃热水浴处理16小时,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:按溶液2中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液2由6%间苯二胺、0.4%三乙胺、0.4%十二烷基苯磺酸钠、0.4%聚乙烯基吡咯烷酮、92.8%水组成,将水、聚乙烯基吡咯烷酮、三乙胺,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、增溶剂混合,在25℃下以350转/分钟的转速搅拌10分钟,接着加入间苯二胺,在25℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌20分钟,完全溶解后得到溶液2;
Ⅳ.配制溶液3:按溶液3中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由4%均苯三甲酰氯、96%环己烷按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入环己烷和均苯三甲酰氯,在20℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌25分钟,完全溶解后得到溶液3;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中,浸渍6分钟,充分吸附取出后用风刀去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,浸渍6分钟,表面充分浸润反应,形成聚酰胺功能层,取出后除去聚酰胺功能层表面过量的油相溶液,得到厚度为80nm的聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:用去离子水对聚酰胺功能层进行冲洗,所述聚酰胺功能层与去离子水的质量体积比为1:30(g/mL),重复洗涤步骤3次,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:按溶液4中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由1.5%聚乙烯醇、98.5%水按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入聚乙烯醇、水,在80℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟,完全溶解后得到溶液4;
Ⅷ.制备防护层:将溶液4喷涂在上述上述复合反渗透膜的功能层表面,喷涂厚度为50μm,用风刀去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,25℃下自然晾干,用去离子水进行冲洗3次,所述复合反渗透膜与去离子水的质量体积比为1:20(g/mL),置于150℃下干燥至恒重,得到高性能反渗透膜。
实施例2
高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:按溶液1中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液1由18%聚芳砜、0.8%水、0.8%丙酮、0.8%乙二醇甲醚、0.8%乙二醇、0.8%改性聚乙二醇、78%N-甲基吡咯烷酮组成,将N-甲基吡咯烷酮、水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、改性聚乙二醇、聚芳砜混合,在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌24小时,静置脱气3小时得到溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在20℃下以2000米/分钟的速度刮出湿膜厚度为100μm的溶液层,接着浸入8℃冷水浴中,冷水浴处理时间80分钟,再经65℃热水浴处理16小时,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:按溶液2中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液2由6%间苯二胺、0.3%三乙胺,0.3%十二烷基苯磺酸钠,0.3%聚乙烯基吡咯烷酮、0.3%增溶剂、92.8%水组成,将水、聚乙烯基吡咯烷酮、三乙胺,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、增溶剂混合,在25℃下以350转/分钟的转速搅拌10分钟,接着加入间苯二胺,在25℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌20分钟,完全溶解后得到溶液2;
Ⅳ.配制溶液3:按溶液3中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由4%均苯三甲酰氯、96%环己烷按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入环己烷和均苯三甲酰氯,在20℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌25分钟,完全溶解后得到溶液3;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中,浸渍6分钟,充分吸附取出后用风刀去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,浸渍6分钟,表面充分浸润反应,形成聚酰胺功能层,取出后除去聚酰胺功能层表面过量的油相溶液,得到厚度为80nm的聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:用去离子水对聚酰胺功能层进行冲洗,所述聚酰胺功能层与去离子水的质量体积比为1:30(g/mL),重复洗涤步骤3次,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:按溶液4中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液4由1.5%聚乙烯醇、98.5%水按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入聚乙烯醇、水,在80℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟,完全溶解后得到溶液4;
Ⅷ.配置溶液5:将石墨烯/离子液体材料加入到石墨烯/离子液体材料质量10倍的去离子水中,在25℃下搅拌2小时,得到悬浮液;将悬浮液与上述溶液4按1:1的体积比混合,在25℃下以350r/min的转速搅拌4小时后,静置脱气24小时,得到溶液5;
Ⅸ.制备防护层:将溶液5喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,喷涂厚度为50μm,用风刀去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,25℃下自然晾干,用去离子水进行冲洗3次,所述复合反渗透膜与去离子水的质量体积比为1:20(g/mL),置于150℃下干燥至恒重,得到高性能反渗透膜。
增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,所述聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1:1。
实施例3
高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:按溶液1中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液1由18%聚芳砜、0.8%水、0.8%丙酮、0.8%乙二醇甲醚、0.8%乙二醇、0.8%聚乙二醇、78%N-甲基吡咯烷酮组成,将N-甲基吡咯烷酮、水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、聚乙二醇、聚芳砜混合,在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌24小时,静置脱气3小时得到溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在20℃下以2000米/分钟的速度刮出湿膜厚度为100μm的溶液层,接着浸入8℃冷水浴中,冷水浴处理时间80分钟,再经65℃热水浴处理16小时,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:按溶液2中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液2由6%间苯二胺、0.3%三乙胺,0.3%十二烷基苯磺酸钠,0.3%聚乙烯基吡咯烷酮、0.3%增溶剂、92.8%水组成,将水、聚乙烯基吡咯烷酮、三乙胺,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、增溶剂混合,在25℃下以350转/分钟的转速搅拌10分钟,接着加入间苯二胺,在25℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌20分钟,完全溶解后得到溶液2;
Ⅳ.配制溶液3:按溶液3中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由4%均苯三甲酰氯、96%环己烷按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入环己烷和均苯三甲酰氯,在20℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌25分钟,完全溶解后得到溶液3;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中,浸渍6分钟,充分吸附取出后用风刀去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,浸渍6分钟,表面充分浸润反应,形成聚酰胺功能层,取出后除去聚酰胺功能层表面过量的油相溶液,得到厚度为80nm的聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:用去离子水对聚酰胺功能层进行冲洗,所述聚酰胺功能层与去离子水的质量体积比为1:30(g/mL),重复洗涤步骤3次,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:按溶液4中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液4由1.5%聚乙烯醇、98.5%水按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入聚乙烯醇、水,在80℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟,完全溶解后得到溶液4;
Ⅷ.配置溶液5:将石墨烯/离子液体材料加入到石墨烯/离子液体材料质量10倍的去离子水中,在25℃下搅拌2小时,得到悬浮液;将悬浮液与上述溶液4按1:1的体积比混合,在25℃下以350r/min的转速搅拌4小时后,静置脱气24小时,得到溶液5;
Ⅸ.制备防护层:将溶液5喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,喷涂厚度为50μm,用风刀去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,25℃下自然晾干,用去离子水进行冲洗3次,所述复合反渗透膜与去离子水的质量体积比为1:20(g/mL),置于150℃下干燥至恒重,得到高性能反渗透膜。
增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,所述聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1:1。
实施例4
与实施例2基本相同,区别仅仅在于:增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂的混合物,所述聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂的质量比为1:1。
实施例5
与实施例2基本相同,区别仅仅在于:增溶剂为鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,所述鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1。
实施例6
与实施例2基本相同,区别仅仅在于:增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,所述聚乙二醇单辛基苯基醚、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1。
对比例1
高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:按溶液1中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液1由18%聚芳砜、0.8%水、0.8%丙酮、0.8%乙二醇甲醚、0.8%乙二醇、0.8%改性聚乙二醇、78%N-甲基吡咯烷酮组成,将N-甲基吡咯烷酮、水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、改性聚乙二醇、聚芳砜混合,在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌24小时,静置脱气3小时得到溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在20℃下以2000米/分钟的速度刮出湿膜厚度为100μm的溶液层,接着浸入8℃冷水浴中,冷水浴处理时间80分钟,再经65℃热水浴处理16小时,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:按溶液2中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液2由6%间苯二胺、0.4%三乙胺、0.4%十二烷基苯磺酸钠、0.4%聚乙烯基吡咯烷酮、92.8%水组成,将水、聚乙烯基吡咯烷酮、三乙胺,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮混合,在25℃下以350转/分钟的转速搅拌10分钟,接着加入间苯二胺,在25℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌20分钟,完全溶解后得到溶液2;
Ⅳ.配制溶液3:按溶液3中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由4%均苯三甲酰氯、96%环己烷按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入环己烷和均苯三甲酰氯,在20℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌25分钟,完全溶解后得到溶液3;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中,浸渍6分钟,充分吸附取出后用风刀去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,浸渍6分钟,表面充分浸润反应,形成聚酰胺功能层,取出后除去聚酰胺功能层表面过量的油相溶液,得到厚度为80nm的聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:用去离子水对聚酰胺功能层进行冲洗,所述聚酰胺功能层与去离子水的质量体积比为1:30(g/mL),重复洗涤步骤3次,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:按溶液4中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液4由1.5%聚乙烯醇、98.5%水按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入聚乙烯醇、水,在80℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟,完全溶解后得到溶液4;
Ⅷ.配置溶液5:将石墨烯/离子液体材料加入到石墨烯/离子液体材料质量10倍的去离子水中,在25℃下搅拌2小时,得到悬浮液;将悬浮液与上述溶液4按1:1的体积比混合,在25℃下以350r/min的转速搅拌4小时后,静置脱气24小时,得到溶液5;
Ⅸ.制备防护层:将溶液5喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,喷涂厚度为50μm,用风刀去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,25℃下自然晾干,用去离子水进行冲洗3次,所述复合反渗透膜与去离子水的质量体积比为1:20(g/mL),置于150℃下干燥至恒重,得到高性能反渗透膜。
实施例7
高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:按溶液1中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液1由18%聚芳砜、0.8%水、0.8%丙酮、0.8%乙二醇甲醚、0.8%乙二醇、0.8%改性聚乙二醇、78%N-甲基吡咯烷酮组成,将N-甲基吡咯烷酮、水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、改性聚乙二醇、聚芳砜混合,在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌24小时,静置脱气3小时得到溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在20℃下以2000米/分钟的速度刮出湿膜厚度为100μm的溶液层,接着浸入8℃冷水浴中,冷水浴处理时间80分钟,再经65℃热水浴处理16小时,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:按溶液2中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液2由6%间苯二胺、0.3%三乙胺,0.3%十二烷基苯磺酸钠,0.3%聚乙烯基吡咯烷酮、0.3%增溶剂、92.8%水组成,将水、聚乙烯基吡咯烷酮、三乙胺,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、增溶剂混合,在25℃下以350转/分钟的转速搅拌10分钟,接着加入间苯二胺,在25℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌20分钟,完全溶解后得到溶液2;
Ⅳ.配制溶液3:按溶液3中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由4%均苯三甲酰氯、96%环己烷按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入环己烷和均苯三甲酰氯,在20℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌25分钟,完全溶解后得到溶液3;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中,浸渍6分钟,充分吸附取出后用风刀去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,浸渍6分钟,表面充分浸润反应,形成聚酰胺功能层,取出后除去聚酰胺功能层表面过量的油相溶液,得到厚度为80nm的聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:用去离子水对聚酰胺功能层进行冲洗,所述聚酰胺功能层与去离子水的质量体积比为1:30(g/mL),重复洗涤步骤3次,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:按溶液4中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液4由1.5%聚乙烯醇、98.5%水按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入聚乙烯醇、水,在80℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟,完全溶解后得到溶液4;
Ⅷ.制备防护层:将溶液4喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,喷涂厚度为50μm,用风刀去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,25℃下自然晾干,用去离子水进行冲洗3次,所述复合反渗透膜与去离子水的质量体积比为1:20(g/mL),置于150℃下干燥至恒重,得到高性能反渗透膜。
增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,所述聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1:1。
实施例8
高性能反渗透膜的制作工艺,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:按溶液1中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液1由18%聚芳砜、0.8%水、0.8%丙酮、0.8%乙二醇甲醚、0.8%乙二醇、0.8%改性聚乙二醇、78%N-甲基吡咯烷酮组成,将N-甲基吡咯烷酮、水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、改性聚乙二醇、聚芳砜混合,在50℃、真空度0.09MPa的条件下以95转/分钟的转速搅拌24小时,静置脱气3小时得到溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在20℃下以2000米/分钟的速度刮出湿膜厚度为100μm的溶液层,接着浸入8℃冷水浴中,冷水浴处理时间80分钟,再经65℃热水浴处理16小时,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:按溶液2中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液2由6%间苯二胺、0.3%三乙胺,0.3%十二烷基苯磺酸钠,0.3%聚乙烯基吡咯烷酮、0.3%增溶剂、92.8%水组成,将水、聚乙烯基吡咯烷酮、三乙胺,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、增溶剂混合,在25℃下以350转/分钟的转速搅拌10分钟,接着加入间苯二胺,在25℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌20分钟,完全溶解后得到溶液2;
Ⅳ.配制溶液3:按溶液3中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液3由4%均苯三甲酰氯、96%环己烷按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入环己烷和均苯三甲酰氯,在20℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌25分钟,完全溶解后得到溶液3;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中,浸渍6分钟,充分吸附取出后用风刀去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,浸渍6分钟,表面充分浸润反应,形成聚酰胺功能层,取出后除去聚酰胺功能层表面过量的油相溶液,得到厚度为80nm的聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:用去离子水对聚酰胺功能层进行冲洗,所述聚酰胺功能层与去离子水的质量体积比为1:30(g/mL),重复洗涤步骤3次,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:按溶液4中原料的质量百分数含量称量好各组分,所述溶液4由1.5%聚乙烯醇、98.5%水按质量百分数含量组合,在搅拌器中加入聚乙烯醇、水,在80℃下以350转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟,完全溶解后得到溶液4;
Ⅷ.配置溶液5:将1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐加入到1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐质量10倍的去离子水中,在25℃下搅拌2小时,得到混合液;将混合液与上述溶液4按1:1的体积比混合,在25℃下以350r/min的转速搅拌4小时后,静置脱气24小时,得到溶液5;
Ⅸ.制备防护层:将溶液5喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,喷涂厚度为50μm,用风刀去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,25℃下自然晾干,用去离子水进行冲洗3次,所述复合反渗透膜与去离子水的质量体积比为1:20(g/mL),置于150℃下干燥至恒重,得到高性能反渗透膜。
增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的混合物,所述聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚的质量比为1:1:1。
测试例1
纯水通量测试:安亚欣的期刊文献中《聚乙二醇添加剂对聚砜超滤膜结构和性能的影响》1.6.1节中纯水通量的测试方法,将上述各实施例制备的复合反渗透膜保存在25℃的水中0小时以及保存在40℃纯水中72小时的纯水通量,测试压力为150psi,测试结果见表1。
表1:纯水通量测试结果表
由测试结果可知,实施例2采用改性聚乙二醇替代了实施例3中致孔剂聚乙二醇,提高了高性能反渗透膜的纯水通量。
测试例2
脱盐率测试:将上述实施例2-8和对比例1制备的复合反渗透膜保存在25℃的2000mg/L氯化钠溶液中1小时后,以1.5MPa测试压力对其脱盐率进行测试,环境温度25℃,测试结果见表2。
表2:脱盐率测试结果表
样品 | 脱盐率(%) |
实施例2 | 99.6 |
实施例3 | 97.5 |
实施例4 | 93.4 |
实施例5 | 94.1 |
实施例6 | 93.9 |
实施例7 | 98.4 |
实施例8 | 99.1 |
对比例1 | 87.1 |
在复合膜的界面聚合过程中,多官能胺在膜表面分布的均匀程度是聚酞胺膜均匀性的重要影响因素,多官能胺在膜表面的不均匀分布容易导致聚酞胺膜不均匀从而影响脱盐效果,因此添加一定含量的增溶剂,可以提高聚酞胺膜的均匀程度,制备出具有高脱盐效果的复合反渗透膜。比较实施例2与实施例4-6以及对比例1,可以看出,实施例2(增溶剂由聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚组成),其脱盐率高于实施例4-6(增溶剂由聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚任意两种组成)以及对比例2(未使用增溶剂)。
测试例3
抗污染性能测试:对实施例2-8中高性能反渗透膜的抗污染性能进行测试。本实验选用牛血清蛋白(BSA)作为污染物,将其加入到500ppmNa2SO4溶液中,使BSA的浓度为500ppm,首先在0.5MPa、25℃的操作条件下,将复合膜置于500ppm的Na2SO4溶液中稳定运行2小时,以确保通量稳定不变,然后将污染物溶解后倒入料液中,期间考察膜的通量随运行时间的变化情况,再经原位清洗后稳定运行2小时,记录最终的通量,测试仪器为PMI型膜性能评价仪(购自国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心),具体结果见表3。
表3:抗污染性能测试结果表
通过在膜面涂复一层很薄的亲水层是反渗透膜最常用的物理改性方法,反渗透膜经物理改性处理后,能够提高了膜对水中胶体、蛋白质等污染物的抗污染性能。比较实施例2与实施例7-8可以看出,实施例2在亲水层喷涂中添加了氧化石墨烯和离子液体,所得高性能反渗透膜的抗污染性能明显优于实施例7(亲水层未添加任何物质)、实施例8(亲水层中仅添加了离子液体)。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,故凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内;本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1;
Ⅱ.刮涂支撑刮层;
Ⅲ.配制溶液2;
Ⅳ.配制溶液3;
Ⅴ.制备功能层;
Ⅵ.后处理;
Ⅶ.配置溶液4;
Ⅷ.制备防护层。
2.如权利要求1所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:将溶剂、致孔剂、高分子混合,加热真空搅拌均匀后得到溶液1;所述溶液1中各组分的质量百分数含量为:致孔剂4%-10%、高分子15%-22%、余量为溶剂;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在无纺布上刮出一层溶液层,所得溶液层经过冷水浴凝胶相转化,再经热水浴处理成型,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:将溶剂和活性剂混合,搅拌均匀后加入多官能胺,搅拌至完全溶解,得到溶液2;所述溶液2中各组分的质量百分数含量为:多官能胺1%-8%、活性剂0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅳ.配制溶液3:将溶剂和多官能酰氯混合,搅拌至完全溶解,得到溶液3;所述溶液3中各组分的质量百分数含量为:多官能酰氯0.05%-5%、余量为溶剂;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中充分吸附,取出,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,表面充分浸润反应后形成聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:所述聚酰胺功能层表面经水洗或酸洗,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:将溶剂和亲水高分子混合,搅拌至完全溶解后得到溶液4;所述溶液4中各组分的质量百分数含量为:亲水高分子0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅷ.制备防护层:将溶液4喷涂在功能层表面,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,在表面形成均匀的亲水高分子层,在120-200℃下烘干,得到高性能反渗透膜。
3.如权利要求2所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
Ⅰ.配制溶液1:将溶剂、致孔剂、高分子混合,加热真空搅拌均匀后得到溶液1;所述溶液1中各组分的质量百分数含量为:致孔剂4%-10%、高分子15%-22%、余量为溶剂;
Ⅱ.刮涂支撑刮层:将溶液1流延在无纺布上,用刮刀在无纺布上刮出一层溶液层,所得溶液层经过冷水浴凝胶相转化,再经热水浴处理成型,得到支撑层;
Ⅲ.配制溶液2:将溶剂和活性剂混合,搅拌均匀后加入多官能胺,搅拌至完全溶解,得到溶液2;所述溶液2中各组分的质量百分数含量为:多官能胺1%-8%、活性剂0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅳ.配制溶液3:将溶剂和多官能酰氯混合,搅拌至完全溶解,得到溶液3;所述溶液3中各组分的质量百分数含量为:多官能酰氯0.05%-5%、余量为溶剂;
Ⅴ.制备功能层:将支撑层浸入溶液2中充分吸附,取出,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液;然后浸入溶液3中,表面充分浸润反应后形成聚酰胺功能层;
Ⅵ.后处理:所述聚酰胺功能层表面经水洗或酸洗,得到复合反渗透膜;
Ⅶ.配置溶液4:将溶剂和亲水高分子混合,搅拌至完全溶解后得到溶液4;所述溶液4中各组分的质量百分数含量为:亲水高分子0.1%-2%、余量为溶剂;
Ⅷ.配置溶液5:将石墨烯/离子液体材料加入到石墨烯/离子液体材料质量6-12倍的水中,混合均匀后得到悬浮液;将悬浮液与上述溶液4按1:(1-4)的体积比混合均匀,静置脱气后得到溶液5;
Ⅸ.制备防护层:将溶液5喷涂在上述复合反渗透膜的功能层表面,用风刀或橡胶棒去除表面多余残留溶液,使溶液分布均匀,在表面形成均匀的亲水高分子层,在120-200℃下烘干,得到高性能反渗透膜。
4.如权利要求2或3所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,步骤Ⅰ中所述高分子为聚芳砜、聚芳醚砜或聚四氟乙烯中的一种;所述致孔剂为水、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇、聚乙二醇、改性聚乙二醇中的一种或多种;所述溶剂为二甲基甲酸胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基乙酸胺中的一种或多种;步骤Ⅱ中支撑层厚度为20-150μm。
5.权利要求2或3所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,步骤Ⅲ中所述多官能胺为邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、环己二胺、多巴胺中的一种;所述活性剂为三乙胺、十二烷基苯磺酸钠、吡咯烷酮、增溶剂;所述溶剂为水。
6.权利要求2或3所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,步骤Ⅳ中所述多官能酰氯为对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或均苯三甲酰氯;所述溶剂为环己烷、乙基环己烷、二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中一种或多种。
7.权利要求2或3所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,步骤Ⅵ中酸洗所用的酸为有机酸或无机酸。
8.权利要求2或3所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,步骤Ⅶ中所述亲水高分子为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯磺酸钠或聚乙酰亚胺中的一种;所述溶剂为水。
9.权利要求5所述高性能反渗透膜的制作工艺,其特征在于,所述增溶剂为聚乙二醇单辛基苯基醚、鼠李糖脂、腰果酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
10.一种高性能反渗透膜,其特征在于,采用权利要求2-9中任一种高性能反渗透膜的制作工艺制备而成。
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