專利名稱：一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理反滲透膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐污染低壓反滲透膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
反滲透膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能在外加壓力作用下使水溶液某一些組分選擇性透過，從而達(dá)到淡化、凈化或濃縮分離的目的。1978年，美國J. E. Cadotte等學(xué)者在反滲透復(fù)合膜制備技術(shù)和功能材料研究方面取得重大突破；1980年美國Filmtec公司推出了 FT-30反滲透復(fù)合膜，實(shí)現(xiàn)了反滲透復(fù)合膜技術(shù)的商品化，使反滲透復(fù)合膜技術(shù)取得了劃時(shí)代的進(jìn)步，之后Filmtec公司又相繼開發(fā)成功了常規(guī)反滲透復(fù)合膜、海水淡化用。在反滲透膜發(fā)展的歷史中，醋酸纖維素和芳香族聚酰胺是典型的優(yōu)異的膜材料，不對(duì)稱膜和復(fù)合膜的研發(fā)是創(chuàng)新的兩個(gè)范例。目前聚酰胺反滲透膜已經(jīng)成功應(yīng)用海水淡化、飲用水處理和廢水回用等。芳香族聚酰胺類復(fù)合膜的優(yōu)點(diǎn)是脫鹽率高，通量大，應(yīng)用PH范圍寬，耐生物降解，操作壓力要求低等，缺點(diǎn)是不耐氧化，氧化后性能急劇衰減，抗結(jié)垢和污染能力差等。廣泛應(yīng)用于純水和超純水制備，工業(yè)用水處理等方面。圍繞提高聚酰胺反滲透膜的耐污染性，膜公司和研究單位均開展了相關(guān)的研究(CN200410068155.5)。用親水性高分子，如丙烯酸及其共聚物，通過交聯(lián)在聚砜多孔膜表面可以制備反滲透膜(CN1345626A)。聚乙烯醇作為一種親水性高分子，具有良好的成膜性。如以聚乙烯醇作為成膜材料，直接涂覆于聚砜超濾膜的表面，交聯(lián)固化成復(fù)合納濾膜(J ColloidInterface Sci. 2009，338，121 - 127)。中國專利 CN1213985A 公開了 “反滲透復(fù)合以及用它進(jìn)行反滲透處理水的方法”中使用聚乙烯醇涂覆聚酰胺膜，提高了膜的耐污染性。但由于聚乙烯醇沒有交聯(lián)，耐反洗能力和穩(wěn)定性較差。近年來，關(guān)于兩性離子共聚物的耐污染性研究非常廣泛。研究表明含有兩性離子功能基團(tuán)的材料具有良好的水滲透性和抗污染性。利用聚乙烯醇的良好成膜性和兩性離子的耐污染性，制備含有兩性離子基團(tuán)的聚乙烯醇，將其作為涂覆劑，可以將兩性離子親水性和抗污染性的特點(diǎn)與聚酰胺界面聚合制膜方便、快速的特點(diǎn)相結(jié)合，制備一種新型的耐污染反滲透膜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種耐污染低壓反滲透膜及其制備方法的技術(shù)方案。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液與多元酰氯的有機(jī)溶液通過界面縮聚制備聚酰胺膜，然后在聚酰胺膜表面涂覆和交聯(lián)一層聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物膜。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于包含以下步驟
1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液總質(zhì)量為20 35%的兩性離子單體，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入占聚乙烯醇水溶液總質(zhì)量為0. 25 1. 0%的氧化-還原引發(fā)齊IJ，在陽°C下反應(yīng)3 5小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60 80 V干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
2)先將聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸漬0.5 1分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到含有多元酰氯單體的油相溶液中，反應(yīng)0. 5 1分鐘，通過界面聚合；然后于40 60°C烘箱中固化20 40分鐘；最后用去離子水浸泡，備用；
3)先將步驟1)得到的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物配置成質(zhì)量濃度為0.2 0. 5wt/v%水溶液，將多元醛加入到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH值至2 5，再將步驟2)得到的聚酰胺膜在上述聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物水溶液中浸漬1 2分鐘后取出，然后在45 60°C溫度的烘箱中交聯(lián)固化3 6小時(shí)，得到耐污染低壓反滲透膜。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度為88 99%。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟1)中所述的兩性離子單體為N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨或N- (3-磺丙基)4-乙烯基吡啶中的一種。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟1)中所述的氧化-還原引發(fā)劑中的氧化劑為過硫酸氨或過硫酸鉀，所述的氧化-還原引發(fā)劑中的還原劑為亞硫酸氫鈉，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為1 :1. 0 2. 0。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的多元胺單體為鄰苯二胺或間苯二胺中的一種；水相溶液中多元胺單體濃度為1. 0 5. 0wt/v%。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的多元酰氯單體為均苯三甲酰氯或多氯聯(lián)苯酰氯中的一種；有機(jī)相溶液中多元酰氯單體的濃度為0.1 0. 5wt/v%。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的多元酰氯單體的油相溶液中油相是正己烷或環(huán)己烷中的一種。所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟幻中所述的多元醛為丙二醛或戊二醛中的一種，多元醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為 0.1 0. 3wt/v%o所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的步驟3)中用硫酸調(diào)節(jié)PH值。上述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，設(shè)計(jì)合理，在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液與多元酰氯的有機(jī)溶液通過界面縮聚制備得到聚酰胺膜上涂覆交聯(lián)聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，提高了膜表面的親水性，降低了有機(jī)物附著性，此種反滲透膜在長期運(yùn)行，表現(xiàn)出良好的耐污染性。該膜具有很強(qiáng)的耐反洗能力和穩(wěn)定性，該膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于3. 5g. Γ1的NaCl水溶液的鹽截留率能夠達(dá)到97. 0%以上。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1
在裝有50克/升的水解度(指聚乙烯醇分子中醋酸乙烯酯的水解度)為99%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比(指N，N-二甲基N42-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)銨占聚乙烯醇水溶液總質(zhì)量的質(zhì)量百分比)濃度為20%的N，N- 二甲基N-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 25%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1.0 :1. 0)，在55°C下反應(yīng)5小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用； 將聚砜多孔膜浸入到濃度為1襯八的間苯二胺水溶液中，浸漬0.5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. lwt/v均苯三酰氯單體的正己烷溶液中，反應(yīng)0. 5分鐘；然后在40°C烘箱中固化40分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到質(zhì)量濃度為0. 2%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. lwt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為2，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液(含有戊二醛的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液)中浸漬1分鐘取出，在45°C的烘箱中交聯(lián)固化6小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 97. 8%，水通量為 32. 5L. m_2. IT1。實(shí)施例2
在裝有50克/升的水解度為88%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為35%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為1%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 :1. 5)， 在55°C下反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于80°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為5wt/v的間苯二胺水溶液中，浸漬1分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 5wt/v均苯三酰氯單體的正己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘； 然后在60°C烘箱中固化20分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 5%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 3wt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為5，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬2分鐘取出，在60°C的烘箱中交聯(lián)固化3小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 98. 2%，水通量為 27. 6L. m_2. IT1。實(shí)施例3
在裝有50克/升的水解度為88%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為30%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 3%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 2. 0)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為2wt/v的間苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 2wt/v均苯三酰氯單體的正己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 3%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 2wt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為3，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 98. 8%，水通量為 31. 5L. m_2. IT1。實(shí)施例4
在裝有50克/升的水解度為95%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為28%的N-(3-磺丙基)4-乙烯基吡啶，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 3%的過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(過硫酸銨與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 2. 0)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為2wt/v的鄰苯二胺水溶液中，浸漬1分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. lwt/v多氯聯(lián)苯酰氯單體的環(huán)己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 3%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 2wt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為3，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 97. 5%，水通量為 33. 4L. πΓ2· IT1。實(shí)施例5
在裝有50克/升的水解度為98%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為25%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 5%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 1. 5)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為3wt/v的鄰苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 2wt/v多氯聯(lián)苯酰氯單體的正己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 3%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 2wt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為3，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 98. 4%，水通量為 28. 5L. m_2. IT1。實(shí)施例6
在裝有50克/升的水解度為88%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為30%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為1%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1.0 :1.0)， 在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為2wt/v的間苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 2wt/v均苯三酰氯單體的正己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將丙二醛加入到0. 4%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，丙二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 2wt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為4，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 98. 9%，水通量為 32. 5L. m_2. IT1。實(shí)施例7
在裝有50克/升的水解度為88%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為30%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 3%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 2. 0)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物后，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為2wt/v的鄰苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 2wt/v均苯三酰氯單體的環(huán)己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 3%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 2wt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為2，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 99. 1%，水通量為 33. 7L. m_2. IT1。實(shí)施例8
在裝有50克/升的水解度為99%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為30%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 3%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 2. 0)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為2wt/v的間苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 2wt/v均苯三酰氯單體的環(huán)己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將丙二醛加入到0. 2%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，丙二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. lwt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為2，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 99. 4%，水通量為 31. 8L. m_2. IT1。實(shí)施例9
在裝有50克/升的水解度為99%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為25%的N-(3-磺丙基)4-乙烯基吡啶，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 3%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 :1. 5)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔膜浸入到濃度為1. 5wt/v的間苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 2wt/v均苯三酰氯單體的環(huán)己烷溶液中，反應(yīng)1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 15%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. lwt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為2，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 99. 2%，水通量為 32. 7L. m_2. IT1。實(shí)施例10
在裝有50克/升的水解度為88%的聚乙烯醇水溶液的反應(yīng)釜中，加入質(zhì)量百分比濃度為25%的N，N- 二甲基N- (2-甲基丙烯酰氧乙基)N- (2-磺乙基)銨，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入質(zhì)量百分比濃度為0. 3%的過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉(過硫酸鉀與亞硫酸氫鈉質(zhì)量比為1. 0 1. 5)，在55°C下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60°C干燥3小時(shí)，粉碎，得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；
將聚砜多孔支撐膜浸入到濃度為2wt/v的間苯二胺水溶液中，浸漬0. 5分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到濃度為0. 25wt/v均苯三酰氯單體的環(huán)己烷溶液中，反應(yīng) 1分鐘；然后在50°C烘箱中固化30分鐘；最后用去離子水浸泡，得到聚酰胺膜，備用；
將戊二醛加入到0. 2%的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，戊二醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. lwt/v，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液pH值為2，再將聚酰胺膜在上述共聚物水溶液中浸漬1分鐘取出，在50°C的烘箱中交聯(lián)固化4小時(shí)，得到耐污染反滲透膜。此膜在25°C，1. 5MPa壓力下，對(duì)于2000ppm的NaCl水溶液的分離結(jié)果為鹽截留率為 99. 6%,水通量為 30. 6L. m_2. IT1。
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權(quán)利要求
1.一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液與多元酰氯的有機(jī)溶液通過界面縮聚制備聚酰胺膜，然后在聚酰胺膜表面涂覆和交聯(lián)一層聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于包含以下步驟1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液總質(zhì)量為20 35%的兩性離子單體，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入占聚乙烯醇水溶液總質(zhì)量為0. 25 1. 0%的氧化-還原引發(fā)劑，在55°C下反應(yīng)3 5小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)丙酮沉淀、洗滌，于60 80°C干燥3小時(shí)，粉碎， 得到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，備用；2)先將聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸漬0.5 1分鐘，取出并排除表面過量的溶液；再將其浸入到含有多元酰氯單體的油相溶液中，反應(yīng)0. 5 1分鐘，通過界面聚合； 然后于40 60°C烘箱中固化20 40分鐘；最后用去離子水浸泡，備用；3)先將步驟1)得到的聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物配置成質(zhì)量濃度為0.2 0. 5wt/ v%水溶液，將多元醛加入到聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH值至 2 5，再將步驟2)得到的聚酰胺膜在上述聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物水溶液中浸漬1 2分鐘后取出，然后在45 60°C溫度的烘箱中交聯(lián)固化3 6小時(shí)，得到耐污染低壓反滲透膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度為88 99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟1) 中所述的兩性離子單體為N，N-二甲基N42-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)銨或 N-(3-磺丙基)4-乙烯基吡啶中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟1)中所述的氧化-還原引發(fā)劑中的氧化劑為過硫酸氨或過硫酸鉀，所述的氧化-還原引發(fā)劑中的還原劑為亞硫酸氫鈉，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為1 :1. 0 2. 0。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的多元胺單體為鄰苯二胺或間苯二胺中的一種；水相溶液中多元胺單體濃度為1.0 5.0wt/v%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的多元酰氯單體為均苯三甲酰氯或多氯聯(lián)苯酰氯中的一種；有機(jī)相溶液中多元酰氯單體的濃度為0. 1 0. 5wt/v%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的多元酰氯單體的油相溶液中油相是正己烷或環(huán)己烷中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于步驟3)中所述的多元醛為丙二醛或戊二醛中的一種，多元醛在聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物的水溶液中的濃度為0. 1 0. 3wt/v%。
10.如權(quán)利要求2所述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，其特征在于所述的步驟3)中用硫酸調(diào)節(jié)pH值。
全文摘要
一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，屬于水處理反滲透膜分離技術(shù)領(lǐng)域。其包括在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液與多元酰氯的有機(jī)溶液通過界面縮聚制備聚酰胺膜，然后在聚酰胺膜表面涂覆和交聯(lián)一層聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物膜。上述的一種耐污染低壓反滲透膜的制備方法，設(shè)計(jì)合理，在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液與多元酰氯的有機(jī)溶液通過界面縮聚制備得到聚酰胺膜上涂覆交聯(lián)聚乙烯醇接枝兩性離子共聚物，提高了膜表面的親水性，降低了有機(jī)物附著性，此種反滲透膜在長期運(yùn)行，表現(xiàn)出良好的耐污染性。該膜具有很強(qiáng)的耐反洗能力和穩(wěn)定性，該膜在25℃，1.5MPa壓力下，對(duì)于3.5g.L-1的NaCl水溶液的鹽截留率能夠達(dá)到97.0%以上。
文檔編號(hào)B01D69/12GK102553460SQ201210040748
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
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