CN116173748A - 复合聚酰胺纳滤膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复合聚酰胺纳滤膜及其制备方法,该复合聚酰胺纳滤膜包括基膜、聚酰胺脱盐层和温敏层,所述聚酰胺脱盐层形成在所述基膜的至少部分表面上,所述聚酰胺脱盐层包括聚酰胺;所述温敏层形成在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上,所述温敏层包括聚异丙基丙烯酰胺,至少部分所述聚异丙基丙烯酰胺接枝到所述聚酰胺上,其中,所述聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度为0.5%~1%。本发明的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高其高温下的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及纳滤膜制备技术领域,具体地,涉及复合聚酰胺纳滤膜及其制备方法。
背景技术
在水处理领域,纳滤是一种介于超滤与反渗透之间的压力驱动膜分离过程,膜孔径为纳米级,对多价离子及分子量在200~1000的有机物具有较好的脱除作用,大多纳滤膜在酸性条件下带正电,而在中性或碱性条件下带负电,这些表面电荷就赋予纳滤膜具有独特的分离优势。纳滤分离技术作为膜技术中的一个新兴的分支,由于纳滤膜自身的孔径及荷电性能比较独特,在现代化工生产中的效用与日俱增,在水处理、电子、化工、医药及食品等多个领域得到了广泛的应用。
但是由于纳滤膜表层聚酰胺通常只能在35℃以下工作,高于此温度会对膜造成不可逆的损伤,大幅降低使用寿命。而在实际运行过程中,由于各方面原因(如泵的持续工作),水温很有可能升到35℃以上,导致膜发生不可逆的衰减问题。
因此,目前的纳滤膜及其制备方法仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种复合聚酰胺纳滤膜及其制备方法,本发明的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高其高温下的使用寿命。
在本发明的第一个方面,本发明提出了一种复合聚酰胺纳滤膜,根据本发明的实施例,该复合聚酰胺纳滤膜包括:
基膜;
聚酰胺脱盐层,所述聚酰胺脱盐层形成在所述基膜的至少部分表面上,所述聚酰胺脱盐层包括聚酰胺;
温敏层,所述温敏层形成在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上,所述温敏层包括聚异丙基丙烯酰胺,至少部分所述聚异丙基丙烯酰胺接枝到所述聚酰胺上,
其中,所述聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度为0.5%~1%。
根据本发明上述实施例的复合聚酰胺纳滤膜,其包括基膜、聚酰胺脱盐层和温敏层,温敏层包括聚异丙基丙烯酰胺,且形成在聚酰胺脱盐层的远离基膜一侧的至少部分表面上,至少部分所述聚异丙基丙烯酰胺接枝到所述聚酰胺上,并且若聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度过低,则无法达到对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护效果;若聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度过高,则导致生成的膜通量性能不佳,由此本发明将温敏层中的聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度控制在0.5%~1%,可以提高聚异丙基丙烯酰胺的温敏性质。具体的,当温度低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺亲水,可以提升复合聚酰胺纳滤膜的水通量,而当温度不低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺触发保护机制,变成疏水结构,可以关闭孔道,使得复合聚酰胺纳滤膜渗透性大幅下降。由此,本发明的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高其高温使用寿命。
另外,根据本发明上述实施例的复合聚酰胺纳滤膜还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述聚酰胺脱盐层形成在所述基膜的至少部分表面上采用下列步骤进行:采用含多元胺单体的水相溶液在所述基膜的至少部分表面形成水相涂层;采用含多元酰氯单体的有机相溶液在所述水相涂层远离所述基膜的至少部分表面形成有机相涂层,并使所述有机相涂层和所述水相涂层发生界面聚合反应,由此,有利于在基膜的至少部分表面上形成聚酰胺脱盐层。
在本发明的一些实施例中,所述温敏层形成在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用下列步骤进行:在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,由此,有利于在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上形成温敏层。
在本发明的一些实施例中,所述水相溶液包括1wt%~5wt%的多元胺单体、0.1wt%~1wt%的质子吸收剂、0.05wt%~0.3wt%的表面活性剂和余量的水。由此,有利于在基膜的至少部分表面上形成聚酰胺脱盐层。
在本发明的一些实施例中,所述多元胺单体包括无水哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺和己二胺中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,所述质子吸收剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾和三乙胺中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,所述有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.1wt%~0.5wt%。由此,有利于在基膜的至少部分表面上形成聚酰胺脱盐层。
在本发明的一些实施例中,所述多元酰氯单体包括均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,所述基膜包括聚砜基膜、聚醚砜基膜和聚丙烯腈基膜中的至少之一。
在本发明的第二个方面,本发明提出了一种制备复合聚酰胺纳滤膜的方法,该方法包括:(1)提供基膜;(2)在所述基膜的至少部分表面上形成包括聚酰胺的聚酰胺脱盐层;(3)在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,以便形成包括聚异丙基丙烯酰胺的温敏层,且所述聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度为0.5%~1%。
根据本发明上述实施例的制备复合聚酰胺纳滤膜的方法,通过在聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,形成包括聚异丙基丙烯酰胺的温敏层,并且若聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度过低,则无法达到对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护效果;若聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度过高,则导致生成的膜通量性能不佳,由此本发明将温敏层中的聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度控制在0.5%~1%,可以提高聚异丙基丙烯酰胺的温敏性质。具体的,当温度低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺亲水,可以提升复合聚酰胺纳滤膜的水通量,而当温度不低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺触发保护机制,变成疏水结构,可以关闭孔道,使得复合聚酰胺纳滤膜渗透性大幅下降。由此,采用本发明的制备复合聚酰胺纳滤膜的方法制备得到的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高复合聚酰胺纳滤膜的高温使用寿命。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的复合聚酰胺纳滤膜的结构示意图;
图2是根据本发明一个实施例的制备复合聚酰胺纳滤膜的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的第一个方面,本发明提出了一种复合聚酰胺纳滤膜,根据本发明的实施例,参考图1,该复合聚酰胺纳滤膜包括基膜100、聚酰胺脱盐层200和温敏层300。
根据本发明的实施例,上述基膜100的具体种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如可以采用聚砜基膜、聚醚砜基膜和聚丙烯腈基膜中的至少之一。由此,制备得到的复合聚酰胺纳滤膜的性能更佳。
根据本发明的实施例,聚酰胺脱盐层200形成在基膜100的至少部分表面上,聚酰胺脱盐层200可以包括聚酰胺。根据本发明的一些实施例,聚酰胺脱盐层200形成在基膜100的至少部分表面上可以采用下列步骤进行:采用含多元胺单体的水相溶液在基膜100的至少部分表面形成水相涂层;采用含多元酰氯单体的有机相溶液在水相涂层远离基膜100的至少部分表面形成有机相涂层,并使有机相涂层和水相涂层发生界面聚合反应,由此,可以在基膜100的至少部分表面上形成聚酰胺脱盐层200。
根据本发明的实施例,水相溶液可以包括多元胺单体、质子吸收剂、表面活性剂和水。根据本发明的一些实施例,形成水相涂层的具体方式并不受特别限制,本领域人员可以根据实际需要进行选择,只要能够达到在基膜100的至少部分表面形成水相涂层的目的即可,例如可以通过利用水相溶液浸涂基膜100的方式形成水相涂层。
根据本发明的实施例,多元胺单体的具体种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,只要能够达到形成聚酰胺脱盐层200的目的即可,例如可以包括无水哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺和己二胺中的至少之一。
根据本发明的实施例,水相溶液中质子吸收剂的主要作用为吸收多元胺单体和多元酰氯单体在界面聚合反应过程中生成的酸,例如盐酸,由此,有利于促使界面聚合反应正向进行。根据本发明的一些实施例,质子吸收剂可以包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾和三乙胺中的至少之一。
根据本发明的实施例,水相溶液中表面活性剂的主要作用是促使水相向有机相扩散,由此,可以提高界面聚合反应的速率。根据本发明的一些实施例,表面活性剂可以包括十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的至少之一。
根据本发明的实施例,水相溶液可以包括1wt%~5wt%的多元胺单体、0.1wt%~1wt%的质子吸收剂、0.05wt%~0.3wt%的表面活性剂和余量的水。具体的,多元胺单体的含量可以为1wt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%、5wt%;质子吸收剂的含量可以为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%;表面活性剂的含量可以为0.05wt%、0.1wt%、0.15wt%、0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%。发明人发现,若多元胺单体的含量过低,则不利于形成完整的聚酰胺脱盐层200,若多元胺单体的含量过高,则形成的聚酰胺脱盐层200结构较松散,导致截留率降低;若质子吸收剂的含量过低,则不容易充分吸收质子,无法有效保证界面聚合反应的正常进行;若质子吸收剂的含量过高,则碱性过大,使得形成的聚酰胺脱盐层200极易水解;若表面活性剂的含量过低,则不能有效促使水相向有机相扩散,无法达到提高界面聚合反应速率的效果;若表面活性剂的含量过高,则容易将多元胺单体分子乳化,影响界面聚合反应的进行。由此,本发明通过控制上述水相溶液组成,可以形成完整的聚酰胺脱盐层200。
根据本发明的实施例,有机相溶液可以包括多元酰氯单体和溶剂。根据本发明的一些实施例,形成有机相涂层的具体方式并不受特别限制,本领域人员可以根据实际需要进行选择,只要能够达到在水相涂层远离基膜的至少部分表面形成有机相涂层的目的即可,例如可以通过利用有机相溶液浸涂基膜100的方式形成有机相涂层。
根据本发明的实施例,有机相溶液中多元酰氯单体和溶剂的具体种类均不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,只要能够达到形成聚酰胺脱盐层200的目的即可,例如多元酰氯单体可以包括均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的至少之一,溶剂可以包括异构烷烃。
根据本发明的实施例,有机相溶液中多元酰氯单体的浓度可以为0.1wt%~0.5wt%,例如0.1wt%,0.2wt%,0.3wt%,0.4wt%,0.5wt%。发明人发现,若多元酰氯单体的浓度过低则不利于形成完整的聚酰胺脱盐层200,若多元酰氯单体的浓度过高,则导致生成的膜通量性能不佳。本发明通过将多元酰氯单体的浓度控制在上述范围内,不仅有利于形成完整的聚酰胺脱盐层200,还能使生成的膜通量性能更佳。
根据本发明的实施例,温敏层300形成在聚酰胺脱盐层200的远离基膜100一侧的至少部分表面上,温敏层300可以包括聚异丙基丙烯酰胺,至少部分聚异丙基丙烯酰胺接枝到聚酰胺上,并且若聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度过低,则无法达到对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护效果,若聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度过高,则导致生成的膜通量性能不佳,由此本发明通过将聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度控制在0.5%~1%,例如0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%,可以提高聚异丙基丙烯酰胺的温敏性质。具体的,当温度低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺亲水,可以提升复合聚酰胺纳滤膜的水通量,而当温度不低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺触发保护机制,变成疏水结构,可以关闭孔道,使得复合聚酰胺纳滤膜渗透性大幅下降,由此,本发明的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高其高温使用寿命。另外,接枝的聚异丙基丙烯酰胺在低温时还能够大幅提升复合聚酰胺纳滤膜的表面亲水性,使复合聚酰胺纳滤膜的抗污染性得到明显改善。
根据本发明的一些实施例,温敏层300形成在聚酰胺脱盐层200的远离基膜一侧的至少部分表面上可以采用下列步骤进行:在聚酰胺脱盐层200的远离基膜100一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,以便形成所述温敏层300。需要说明的是,聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝方法并不受特别限制,例如可以采用氧化还原法。
由此,本发明的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高其高温使用寿命。
在本发明的第二个方面,本发明提出了一种制备复合聚酰胺纳滤膜的方法。根据本发明的实施例,参考图2,该方法包括以下步骤:
S100:提供基膜
该步骤中,基膜的制备方法并不受特别限制,例如可以通过在无纺布基材上涂布一层聚砜、聚醚砜或聚丙烯腈制备得到。
S200:在基膜的至少部分表面上形成包括聚酰胺的聚酰胺脱盐层
该步骤中,在基膜的至少部分表面上形成包括聚酰胺的聚酰胺脱盐层,关于聚酰胺脱盐层形成在基膜的至少部分表面上采用的具体步骤已在前面做了详细说明,在此不再赘述。
S300:在聚酰胺脱盐层的远离基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理
该步骤中,在聚酰胺脱盐层的远离基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,以便形成包括聚异丙基丙烯酰胺的温敏层,并且若聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度过低,则无法达到对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护效果;若聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度过高,则导致生成的膜通量性能不佳,由此本发明将温敏层中的聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度控制在0.5%~1%,例如0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%,可以提高聚异丙基丙烯酰胺的温敏性质。具体的,当温度低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺亲水,可以提升复合聚酰胺纳滤膜的水通量,而当温度不低于32℃时,聚异丙基丙烯酰胺触发保护机制,变成疏水结构,可以关闭孔道,使得复合聚酰胺纳滤膜渗透性大幅下降,由此,可以达到对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护效果。需要说明的是,聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度的计算方法为:g=(w2-w1)/w1*100%,其中g是聚异丙基丙烯酰胺在聚酰胺上的接枝度,w1是复合聚酰胺纳滤膜接枝改性前的质量,w2是复合聚酰胺纳滤膜接枝改性后的质量。
由此,采用本发明的制备复合聚酰胺纳滤膜的方法制备得到的复合聚酰胺纳滤膜上的温敏层具有对内部聚酰胺脱盐层结构的高温自保护功能,从而可以提高复合聚酰胺纳滤膜的高温使用寿命。
下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
对比例1
将2wt%的无水哌嗪、0.1wt%的氢氧化钠、0.1wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.1wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,得到聚酰胺纳滤膜,取出后放置于去离子水中待测。
实施例1
将2wt%的无水哌嗪、0.1wt%的氢氧化钠、0.1wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.1wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,取出后接枝PNIPAM得到复合聚酰胺纳滤膜,接枝度为0.5%,放置于去离子水中待测。
实施例2
将2wt%的无水哌嗪、0.1wt%的氢氧化钠、0.1wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.1wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,取出后接枝PNIPAM得到复合聚酰胺纳滤膜,接枝度为1%,放置于去离子水中待测。
实施例3
将5wt%的无水哌嗪、1wt%的碳酸钠、0.3wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.5wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,取出后接枝PNIPAM得到复合聚酰胺纳滤膜,接枝度为1%,放置于去离子水中待测。
实施例4
将2wt%的无水哌嗪、0.1wt%的氢氧化钠、0.1wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.1wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,取出后接枝PNIPAM得到复合聚酰胺纳滤膜,接枝度为0.6%,放置于去离子水中待测。
实施例5
将2wt%的无水哌嗪、0.1wt%的氢氧化钠、0.1wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.1wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,取出后接枝PNIPAM得到复合聚酰胺纳滤膜,接枝度为0.75%,放置于去离子水中待测。
实施例6
将2wt%的无水哌嗪、0.1wt%的氢氧化钠、0.1wt%的十二烷基磺酸钠溶于水配成水相溶液,将0.1wt%的均苯三甲酰氯,溶于异构烷烃配成油相溶液。将清洗干净的聚砜超滤基膜先在水相溶液中浸涂,并用风刀吹干表面多余水分,再将其浸渍于油相溶液中,取出后接枝PNIPAM得到复合聚酰胺纳滤膜,接枝度为0.9%,放置于去离子水中待测。
复合聚酰胺纳滤膜水通量性能测试
将膜片裁成测试板规定的形状、大小,放置于测试设备中。配制测试液硫酸镁溶液,测试条件为:硫酸镁溶液浓度为2000ppm,pH 7.5,测试温度25℃,测试压力0.7MPa。具体方法参考《纳滤膜测试方法》GB/T 34242-2017。
对比例1和实施例1-6得到的复合聚酰胺纳滤膜的通量性能测试结果见表1:
表1
接枝度 | 25℃水通量(LMH) | 40℃水通量(LMH) | |
对比例1 | / | 52 | 61 |
实施例1 | 0.5% | 62 | 33 |
实施例2 | 1% | 73 | 25 |
实施例3 | 1% | 71 | 27 |
实施例4 | 0.6% | 64 | 31 |
实施例5 | 0.75% | 68 | 30 |
实施例6 | 0.9% | 70 | 28 |
由表1可以看出,在常温下,接枝PNIPAM后的复合聚酰胺纳滤膜由于亲水性得到了改善,其通量具有大幅提高,且随着接枝度越大,提升越明显;在40℃时,对比例1得到的聚酰胺纳滤膜由于没有接枝PNIPAM,不具有保护机制,受高温影响,其通量进一步增大,而实施例1-6得到的复合聚酰胺纳滤膜由于接枝有PNIPAM,且PNIPAM在聚酰胺上的接枝度控制在0.5%~1%,在40℃时,其通量出现明显衰减,并且随着接枝度越大,通量衰减越明显,从而对其内部的聚酰胺脱盐层具有保护效果,有利于及时发现问题,并进行安全维护,最终提高复合聚酰胺纳滤膜使用寿命。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,包括:
基膜;
聚酰胺脱盐层,所述聚酰胺脱盐层形成在所述基膜的至少部分表面上,所述聚酰胺脱盐层包括聚酰胺;
温敏层,所述温敏层形成在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上,所述温敏层包括聚异丙基丙烯酰胺,至少部分所述聚异丙基丙烯酰胺接枝到所述聚酰胺上,
其中,所述聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度为0.5%~1%。
2.根据权利要求1所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述聚酰胺脱盐层形成在所述基膜的至少部分表面上采用下列步骤进行:
采用含多元胺单体的水相溶液在所述基膜的至少部分表面形成水相涂层;
采用含多元酰氯单体的有机相溶液在所述水相涂层远离所述基膜的至少部分表面形成有机相涂层,并使所述有机相涂层和所述水相涂层发生界面聚合反应,以便形成所述聚酰胺脱盐层。
3.根据权利要求2所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述温敏层形成在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用下列步骤进行:
在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,以便形成所述温敏层。
4.根据权利要求2所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述水相溶液包括1wt%~5wt%的多元胺单体、0.1wt%~1wt%的质子吸收剂、0.05wt%~0.3wt%的表面活性剂和余量的水。
5.根据权利要求4所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述多元胺单体包括无水哌嗪、间苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺和己二胺中的至少之一。
6.根据权利要求4所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述质子吸收剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾和三乙胺中的至少之一。
7.根据权利要求2所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.1wt%~0.5wt%。
8.根据权利要求2所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述多元酰氯单体包括均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯和邻苯二甲酰氯中的至少之一。
9.根据权利要求1所述的复合聚酰胺纳滤膜,其特征在于,所述基膜包括聚砜基膜、聚醚砜基膜和聚丙烯腈基膜中的至少之一。
10.一种制备权利要求1-9中任一项所述的复合聚酰胺纳滤膜的方法,其特征在于,包括:
(1)提供基膜;
(2)在所述基膜的至少部分表面上形成包括聚酰胺的聚酰胺脱盐层;
(3)在所述聚酰胺脱盐层的远离所述基膜一侧的至少部分表面上采用异丙基丙烯酰胺进行接枝处理,以便形成包括聚异丙基丙烯酰胺的温敏层,且所述聚异丙基丙烯酰胺在所述聚酰胺上的接枝度为0.5%~1%。
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