一種含羧基聚醚砜和反滲透膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含羧基聚醚砜、一種含羧基聚醚砜的制備方法、由上述方法制備得到的含羧基聚醚砜、一種由上述含羧基聚醚砜制備得到的反滲透膜和一種反滲透膜的制備方法。所述含羧基聚醚砜具有式（Ⅰ）所示的結(jié)構(gòu)，其中，R1-R8、R11-R24各自獨(dú)立地為氫或C1-C5的烷基，R9不存在或者為C1-C5的亞烷基，R10為氫或C1-C5的烷基，m：n=0.1-10：1，所述含羧基聚醚砜的數(shù)均分子量為1萬-10萬。本發(fā)明提供的含有所述含羧基聚醚砜的反滲透膜具有較高的水通量和脫鹽率，極具工業(yè)前景。式（Ⅰ）
【專利說明】一種含羧基聚醚砜和反滲透膜及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含羧基聚醚砜、一種含羧基聚醚砜的制備方法、由上述方法制備得到的含羧基聚醚砜、一種由上述含羧基聚醚砜制備得到的反滲透膜、以及一種反滲透膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚醚砜是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料，具有優(yōu)異的耐熱性、耐輻射性、絕緣性及耐老化性等，其優(yōu)異的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性使其在電子儀器、機(jī)械儀表、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]膜分離是在20世紀(jì)初出現(xiàn)，并在20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一種分離新技術(shù)。由于膜分離技術(shù)既具有分離、濃縮、純化和精制的功能，又具有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過濾、過濾過程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。膜分離技術(shù)的核心就是分離膜。對(duì)于多孔膜來說，根據(jù)膜孔徑的大小可以分為微濾膜、超濾膜、納濾膜以及反滲透膜。
[0004]其中，反滲透膜因具有對(duì)有機(jī)小分子和無機(jī)鹽離子的良好分離性能、安全、環(huán)保、易操作等優(yōu)點(diǎn)而成為水處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。迄今為止，反滲透膜的主要應(yīng)用在于海水及苦咸水淡化 、硬水軟化、中水回收、工業(yè)廢水處理以及超純水制備等領(lǐng)域。目前，市場(chǎng)上90%的反滲透膜是復(fù)合膜，即，由分離層和支撐層構(gòu)成。其中，復(fù)合膜的制備方法主要有:稀溶液涂覆法、界面聚合法以及等離子體聚合法等。當(dāng)前廣泛用于水處理行業(yè)的反滲透膜主要為醋酸纖維素膜和聚酰胺膜，即，將醋酸纖維素和聚酰胺薄膜復(fù)合到微孔支撐底膜表面得到的反滲透膜。然而，隨著科技的發(fā)展，開發(fā)出新型的反滲透膜已成為研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種新的含羧基聚醚砜、一種含羧基聚醚砜的制備方法、由上述方法制備得到的含羧基聚醚砜、一種由上述含羧基聚醚砜制備得到的反滲透膜、以及一種反滲透膜的制備方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種含羧基聚醚砜，其中，該含羧基聚醚砜具有式(I )所示的結(jié)構(gòu):
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種含羧基聚醚砜，其特征在于，該含羧基聚醚砜具有式(I )所示的結(jié)構(gòu):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含羧基聚醚砜，其中， R1-R8為氫，R9為亞乙基，R10為甲基，R11-R24為氫；或者， R1-R8為氫，R9為亞乙基，R1。為乙基，R11-R24為氫；或者， R1-R8為氫，R9為亞乙基，R10為丙基，R11-R24為氫。
3.一種含羧基聚醚砜的制備方法，其中，該方法包括在縮合反應(yīng)條件下、在催化劑的存在下，使具有式(II)所示結(jié)構(gòu)的雙酚單體、具有式(III)所示結(jié)構(gòu)的非磺化二苯砜單體與具有式(IV)所示結(jié)構(gòu)的磺化二苯砜單體反應(yīng)，并將反應(yīng)產(chǎn)物與酸性溶液接觸，使得到具有式(I )所示結(jié)構(gòu)的含羧基聚醚砜，所述含羧基聚醚砜的數(shù)均分子量為I萬-10萬、優(yōu)選為5-8萬；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，所述雙酚單體的摩爾數(shù)與非磺化二苯砜單體和磺化二苯砜單體的總摩爾數(shù)的比值為0.8-1.2:1 ;優(yōu)選地，所述非磺化二苯砜單體與磺化二苯砜單體的摩爾比為0.1-10:1、優(yōu)選為0.4-4:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其中，所述雙酚單體選自4，4'-雙(4-羥苯基)-2_戊酸、4，4'-雙(4-羥苯基)-3-己酸和4，V -雙(4-羥苯基)-4-庚酸中的一種或多種；優(yōu)選地，所述非磺化二苯砜單體選自4，V - 二氯二苯砜、4,4' -二氟二苯砜和4，4' -二溴二苯砜中的一種或多種；優(yōu)選地，所述磺化二苯砜單體選自3，3' -二磺化-4，4' - 二氟二苯砜二鈉鹽、3，3' - 二磺化-4，4' - 二氯二苯砜二鈉鹽和3，3' -二磺化-4，4' -二溴二苯砜二鈉鹽中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其中，以Imol的所述雙酚單體為基準(zhǔn)，所述催化劑的用量為1-2.5mol ;優(yōu)選地，所述催化劑選自碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鈣、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣和氫化鈣中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其中，所述雙酚單體、非磺化二苯砜單體與磺化二苯砜單體之間的反應(yīng)在有機(jī)溶劑和共沸脫水劑的存在下進(jìn)行；優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑選自環(huán)丁砜、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種；優(yōu)選地，所述共沸脫水劑選自苯、甲苯、二甲苯和氯苯中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述縮合反應(yīng)條件包括反應(yīng)溫度為120-220°C、反應(yīng)時(shí)間為2-20小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述縮合反應(yīng)包括依次進(jìn)行的兩個(gè)階段，第一階段在共沸脫水劑的存在下進(jìn)行，第二階段在脫除共沸脫水劑的條件下進(jìn)行；優(yōu)選地，所述第一階段的反應(yīng)條件包括反應(yīng)溫度為120-150°C、反應(yīng)時(shí)間為1-4小時(shí)，所述第二階段的反應(yīng)條件包括反應(yīng)溫度為150-220°C、反應(yīng)時(shí)間為1-20小時(shí)。
10.由權(quán)利要求3-9中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的含羧基聚醚砜。
11.由權(quán)利要求1、2或10所述的含羧基聚醚砜制備得到的反滲透膜。
12.一種反滲透膜的制備方法，該制備方法包括將含有權(quán)利要求1、2或10所述的含羧基聚醚砜和溶劑的鑄膜液均勻涂覆在基體上形成初生膜，并將所述初生膜中的溶劑去除。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其中，所述鑄膜液中還含有添加劑，所述添加劑選自多元醇、多元胺和金屬氯化物中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，以所述鑄膜液的總重量為基準(zhǔn)，所述含羧基聚醚砜的含量為0.5-10重量％，所述添加劑的含量為0.5-10重量％ ;優(yōu)選地,所述含羧基聚醚砜與添加劑的重量比為2-10:1。
【文檔編號(hào)】B01D61/02GK103788376SQ201210422076
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】張楊, 劉軼群, 潘國(guó)元, 郭敏, 嚴(yán)昊 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院