CN114832628A - 一种高水效家用反渗透膜片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高水效家用反渗透膜片及其制备方法，聚砜与二甲基甲酰胺投入配料釜中搅拌至整体透明，用真空泵进行脱泡，降温后流延刮涂到支撑层上，经过固化、漂洗后得到的支撑层进入含有高分子聚电解质材料的水相溶液槽进行浸润，去除膜面残留水相溶液；在支撑层表面涂布有机相溶液，烘箱热处理完成界面聚合；再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到反渗透干膜产品。该制备方法在常规界面聚合过程的水相溶液中添加含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵，将复合膜分离层在pH6‑8净水区间的膜表面电位控制至±10mV之间，制备得到的反渗透膜分离材料，抑制高回收率分离过程中膜面浓差极化现象的产生，延缓过程中的膜性能衰减速率。

Description

一种高水效家用反渗透膜片及其制备方法
技术领域
本发明涉及膜分离材料制备技术领域，特别涉及一种高水效家用反渗透膜片及其制备方法。
背景技术
反渗透是一种压力驱动膜分离过程，反渗透膜是目前分离膜材料中分离精度最高的一种膜材料，其可有效截留＞0.1纳米的物质，一般被认为几乎可以阻绝除水以外的100%物质，故其被广泛用于纯水制造、废水处理、物料浓缩、海水淡化、近液零排放、高纯度化学品制造等应用领域。
目前市售的反渗透膜产品大部分以聚酰胺材质为主，通常为改善膜的分离性能、抗污染性、长期稳定性，会选择对其界面聚合过程的配方、工艺进行优化调节，如水相加入酮类、有机相加入脂类添加剂调节复合膜结构，或对其表面进一步涂布亲水改性层，如醋酸纤维素、聚乙烯亚胺等。
2022年7月1日《净水机水效限定值及水效等级》新版水效国家标准GB34914-2021作为强制标准引入，其中对水机的全净水过程中的系统回收率等指标进行了严苛的等级划分，一级净水效率的系统回收率需达到65%以上，同时系统脱盐率达到85%以上，高回收率、高产水效率、一定的脱盐能力、极低的能耗是今后家用反渗透膜材料的一大趋势。
在反渗透膜过程中，系统回收率越高其膜表面的盐离子浓度也越高，较高的盐离子浓度会压缩膜表面电荷层，产生的浓差极化现象对膜性能尤其是稳定性的影响也越显著。同时GB34914-2021新国标水效中同时引入氯化钙与硫酸镁双组份盐，高回收率段硫酸钙的膜表面结垢造成膜通量不可逆污染的风险加剧。
反渗透膜表面zeta电位的净值高低是判别抗结垢、抗污染能力的重要指标之一，通常认为pH应用范围内膜表面zeta电位趋向于0电位时，其具有较强的抗污染、抗结垢能力，但同时存在该点位下其脱盐性能弱的问题。因此，为解决上述问题，本发明提供了一种可实现运行pH范围内膜表面电位可控，同时具备较好分离性能的家用反渗透膜材料的制备方法，该制备方法可实现反渗透膜片的连续、快速产业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种pH6-8之间运行时膜表面zeta电位处于±10mV之间，且同时具备较好分离性能的高水效家用反渗透膜片及其制备方法。
一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，制备方法包括以下步骤：
（1）将聚砜与二甲基甲酰胺投入配料釜中，配料釜夹层导热油温度设定95℃，开启搅拌器搅拌6-8个小时，转速200rpm-300rpm，待铸膜液整体至透明，停止搅拌，并移送至储料罐；使用真空泵对储料罐内的铸膜液进行脱泡处理，待铸膜液温度缓慢降至使用温度20-30℃恒温保持待用；
（2）使用步骤（1）配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层均质聚砜支撑层，并经过凝胶浴初步固化、漂洗槽充分漂洗，得到支撑层；
（3）步骤（2）所制备的支撑层进入含有高分子聚电解质材料的水相溶液槽进行充分浸润，使用挤压辊及气刀对膜面残留水相溶液进行去除；
（4）步骤（3）所形成的含有水相单体的支撑层表面涂布含有均苯三甲酰氯单体的有机相溶液，并经过烘箱热处理完成复合膜的界面聚合过程；再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
进一步地，所述反渗透干膜产品pH6-8的水体溶液中膜表面标准zeta电位处于±10mV之间。
进一步地，所述水相溶液中含有的高分子聚电解质材料为含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA.)。
进一步地，所述含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA.)，其分子量范围为：0-350000，优选分子量为：50000-70000。
进一步地，所述含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA.)的添加浓度范围为：0.5-1.0wt%。
进一步地，所述均质聚砜支撑层的厚度为1-40μm，优选厚度为10-20μm。
进一步地，所述水相溶液中还含有间苯二胺单体浓度为0-2.0wt%，优选浓度为1.0-1.5wt%；0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸或3wt%三乙胺盐酸盐。
进一步地，所述有机相溶液中含有的均苯三甲酰氯单体浓度为0-0.5wt%，优选浓度为0.06-0.12wt%。
进一步地，所述脱泡时间为3-4小时，所述凝胶浴时间为2-3min，所述漂洗时间为3-4min，浸润时间为1-2min，有机相溶液涂布量为30-40g/m2，烘干温度和时间为100℃，3min。
本发明还提供保护由前文所述的制备方法制得的高水效家用反渗透膜片。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）通过在常规界面聚合过程的水相溶液中添加含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵，对复合膜表面电位进行调节，将复合膜分离层在pH6-8净水区间的膜表面电位控制至±10mV之间，制备可实现高水效效果的反渗透膜分离材料，抑制高回收率分离过程中膜面浓差极化现象的产生，延缓过程中的膜性能衰减速率；
（2）该含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵水相添加剂对反渗透膜配方体系的适用性较强，在三乙胺-三乙胺盐酸盐-十二烷基硫酸钠-间苯二胺、三乙胺-樟脑磺酸-十二烷基硫酸钠-间苯二胺组成的水相溶液体系中均有良好的膜表面电位调控能力；
（3）本发明制备的反渗透膜分离材料在实现高水效净水效果的同时，其也具备较好的膜分离性能；本发明所制备的反渗透分离材料尤其适用于2022年家用水机新国标要求的一级水效的分离与纯化需求。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。
一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，制备方法包括以下步骤：
（1）将聚砜与二甲基甲酰胺投入配料釜中，配料釜夹层导热油温度设定95℃，开启搅拌器搅拌6-8个小时，转速200rpm-300rpm，待铸膜液整体至透明，停止搅拌，并移送至储料罐；使用真空泵对储料罐内的铸膜液进行脱泡处理，待铸膜液温度缓慢降至使用温度20-30℃恒温保持待用；
（2）使用步骤（1）配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层均质聚砜支撑层，并经过凝胶浴初步固化、漂洗槽充分漂洗，得到支撑层；
（3）步骤（2）所制备的支撑层进入含有高分子聚电解质材料的水相溶液槽进行充分浸润，使用挤压辊及气刀对膜面残留水相溶液进行去除；
（4）步骤（3）所形成的含有水相单体的支撑层表面涂布含有均苯三甲酰氯单体的有机相溶液，并经过烘箱热处理完成复合膜的界面聚合过程；再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
其中，反渗透干膜产品pH6-8的水体溶液中膜表面标准zeta电位处于±10mV之间。
水相溶液中含有的高分子聚电解质材料为含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA.)；含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA.)，其分子量范围为：0-350000，优选分子量为：50000-70000；含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA.)的添加浓度范围为：0.5-1.0wt%。
均质聚砜支撑层的厚度为1-40μm，优选厚度为10-20μm。
水相溶液中还含有间苯二胺单体浓度为0-2.0wt%，优选浓度为1.0-1.5wt%；0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸或3wt%三乙胺盐酸盐。
有机相溶液中含有的均苯三甲酰氯单体浓度为0-0.5wt%，优选浓度为0.06-0.12wt%。
脱泡时间为3-4小时，所述凝胶浴时间为2-3min，所述漂洗时间为3-4min，浸润时间为1-2min，有机相溶液涂布量为30-40g/m2，烘干温度和时间为100℃，3min。
本发明还提供保护一种技术方案：由前文所述的制备方法制得的高水效家用反渗透膜片。
实施例1
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、0.1wt%，MW50000-70000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例2
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、0.5wt%，MW50000-70000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例3
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、0.8wt%，MW50000-70000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例4
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、1.5wt%，MW50000-70000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例5
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、0.5wt%，MW100000-200000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例6
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、0.5wt%，MW200000-350000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例7
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸、0.5wt%，MW400000-500000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例8
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌；移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、3wt%三乙胺盐酸盐、0.5wt%，MW50000-70000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例9
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌。移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、3wt%三乙胺盐酸盐、0.5wt%，MW400000-500000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
实施例10
该实施例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌。移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、3wt%三乙胺盐酸盐、1.5wt%，MW50000-70000的含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA.）配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
对比例1
该对比例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌。移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
对比例2
该对比例采用以下步骤制备得到反渗透膜片：
将14kg P3500聚砜（Ps）与86Kg二甲基甲酰胺（DMF）有机溶剂投入到搅拌釜中，95℃、250rpm搅拌7小时后，停止搅拌。移动至储料罐进行真空脱泡4小时，料液温度25℃下恒温保持待用。
配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层20微米的均匀聚砜支撑层，并经过凝胶浴（凝胶浴组成为水、温度25℃）2min初步凝胶固化、漂洗槽（纯水、漂洗液温度40℃）4min充分漂洗，得到支撑底膜层。
支撑层进入由1wt%间苯二胺、0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、3wt%三乙胺盐酸盐配制得到的水相溶液中充分浸润1min后，经过挤压辊、0.3Mpa压力挤压除去多余的水相溶液。
配置质量分数均苯三甲酰氯0.1wt%的IsoparG溶液，温度25℃。
支撑底膜膜面涂布40g/m2量的有机相溶液，经过烘箱100℃、3min烘干，再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
为考察比较实施例与比较例的差异，所有实施例与比较例的烘箱给风量、给风方式、漂洗、保护层等均保持不变。
对比例与实施例的性能测试如下：
测试液的配置：按照2022年7月1日《净水机水效限定值及水效等级》新版水效国家标准GB34914-2021表2所示规定进行：
Figure 370613DEST_PATH_IMAGE001
对比例与实施例的测试条件：压力100psi，液温25±1℃，环境温湿度25±5℃，测定比较例与实施例所制备的家用反渗透膜片对国标规定的水效试剂的分离性能。
对比例与实施例的表面zeta电位测定说明：
介质：0.01M 氯化钾溶液。
实验结果如下表所示：
Figure 88033DEST_PATH_IMAGE002
根据上表结果所示，在三乙胺-三乙胺盐酸盐-十二烷基硫酸钠-间苯二胺、三乙胺-樟脑磺酸-十二烷基硫酸钠-间苯二胺组成的水相体系中添加PDDA.物质后，展示优异的膜表面电位调控能力。在使用分子量10万以上PDDA.物质调控膜表面电位时，产水通量的运行稳定较好，但膜脱盐率较低，同时使用分子量5-7万PDDA.进行膜表面电位调节时，产水通量稳定性及膜脱盐性能得到综合提升。对比例无添加PDDA.物质，其产水通量随运行时间的进行，72H后仅剩余初始产水通量的50%左右，显示较差的产水通量稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
（1）将聚砜与二甲基甲酰胺投入配料釜中，配料釜夹层导热油温度设定95℃，开启搅拌器搅拌6-8个小时，转速200rpm-300rpm，待铸膜液整体至透明，停止搅拌，并移送至储料罐；使用真空泵对储料罐内的铸膜液进行脱泡处理，待铸膜液温度缓慢降至使用温度20-30℃恒温保持待用；
（2）使用步骤（1）配置的铸膜液在宽幅1100mm的无纺布上流延刮涂一层均质聚砜支撑层，并经过凝胶浴初步固化、漂洗槽充分漂洗，得到支撑层；
（3）步骤（2）所制备的支撑层进入含有高分子聚电解质材料的水相溶液槽进行充分浸润，使用挤压辊及气刀对膜面残留水相溶液进行去除；
（4）步骤（3）所形成的含有水相单体的支撑层表面涂布含有均苯三甲酰氯单体的有机相溶液，并经过烘箱热处理完成复合膜的界面聚合过程；再经过漂洗、保护层涂布以及二次烘干得到pH6-8的水体溶液中膜表面呈现净弱电性的反渗透干膜产品。
2.根据权利要求1所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于：所述反渗透干膜产品pH6-8的水体溶液中膜表面标准zeta电位处于±10mV之间。
3.根据权利要求1所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，所述水相溶液中含有的高分子聚电解质材料为含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵。
4.根据权利要求3所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，所述含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵，其分子量范围为：0-350000，优选分子量为：50000-70000。
5.根据权利要求3所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，所述含六环或五环状季铵盐结构的聚二烯丙基二甲基氯化铵的添加浓度范围为：0.5-1.0wt%。
6.根据权利要求1所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，所述均质聚砜支撑层的厚度为1-40μm，优选厚度为10-20μm。
7.根据权利要求1所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，所述水相溶液中含有间苯二胺单体浓度为0-2.0wt%，优选浓度为1.0-1.5wt%；还含有0.3wt%十二烷基硫酸钠、3wt%三乙胺、6wt%樟脑磺酸或3wt%三乙胺盐酸盐。
8.根据权利要求1所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于：所述有机相溶液中含有的均苯三甲酰氯单体浓度为0-0.5wt%，优选浓度为0.06-0.12wt%。
9.根据权利要求1所述的一种高水效家用反渗透膜片的制备方法，其特征在于，所述步骤中脱泡时间为3-4小时，所述凝胶浴时间为2-3min，所述漂洗时间为3-4min，浸润时间为1-2min，有机相溶液涂布量为30-40g/m2，烘干温度和时间为100℃，3min。
10.一种根据权利要求1~9任意一项所述的制备方法制得的高水效家用反渗透膜片。
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