包含碳二亞胺化合物的高滲透通量的反滲透膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種反滲透膜以及制備反滲透膜的方法，所述反滲透膜包括：包含聚砜層的多孔支撐體，和在所述多孔支撐體上形成的聚酰胺活性層，其中，在所述聚酰胺活性層的表面上檢測的硫(S)的濃度平均為1.8×10-3單位或小于1.8×10-3單位，或者在所述聚酰胺活性層的表面上檢測的二氧化硫(SO2)的濃度平均為7×10-3單位或小于7×10-3單位；所述方法包括：形成多孔支撐體，和通過使包含碳二亞胺化合物的多官能胺溶液與多官能酰基鹵化合物溶液進(jìn)行界面聚合，在所述多孔支撐體上形成聚酰胺活性層。
【專利說明】包含碳二亞胺化合物的高滲透通量的反滲透膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制備包含碳二亞胺化合物的高滲透通量的反滲透膜的方法，以及采用該方法形成的高滲透通量的反滲透膜。
【背景技術(shù)】
[0002]在利用反滲透分離物質(zhì)的過程中，在溶液中溶解的物質(zhì)通過選擇性膜例如精密濾膜、超濾膜或反滲透膜而與溶劑分離。反滲透膜，即一種半透膜，可以去除微咸水、海水等中的鹽，其采用的原理為:在對溶解有鹽的水溶液從一個方向上施壓時，造成溶液與溶質(zhì)在預(yù)定方向上分離，由此反滲透膜被用于將大量用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家庭和其它用途的水淡化成鹽度相對更低的水。
[0003]更具體而言，使用反滲透膜淡化微咸水和海水的方法是指，當(dāng)反滲透膜經(jīng)過溶解有鹽或離子等的水溶液時，在對水溶液施加壓力的同時，通過所述反滲透膜對溶解在該水溶液中的鹽或離子等進(jìn)行過濾，并使提純后的水通過該膜的過程。此時，所施加壓力的水平需要大于滲透壓的水平。因此，滲透壓隨鹽度增加而變得更高，結(jié)果是，供水所需施加的壓力可能提高，造成更多的能量消耗。
[0004]因此，為了使含有大量鹽的微咸水、海水等脫鹽，反滲透膜需要具有即使在相對較低壓力下也能使大量的水通過的性能，即高滲透通量性能，以及具有良好的除鹽能力。
[0005]如上所述，為了提高反滲透膜的脫鹽率和滲透通量性能，多篇根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的專利文獻(xiàn)提供了具有改善的脫鹽率和滲透通量的反滲透膜及其制備方法。例如，韓國專利公開公布號1999-0070132 (1999年9月15日)的特征在于進(jìn)行界面聚合，然后進(jìn)行另外的處理過程；韓國專利公開公布號1999-0070134(1999年9月15日)的特征在于使用混合有機(jī)溶劑；韓國專利公開公布號1999-0019008 (1999年3月15日)的特征在于向有機(jī)溶劑中加入添加劑。
[0006]然而，在將多孔支撐體浸潰在多官能胺溶液中之前或之后進(jìn)行額外工序的情況下，會導(dǎo)致工序復(fù)雜，并因此使得所需成本提高。另外，在使用混合有機(jī)溶劑或向有機(jī)溶劑中加入添加劑的情況下，反滲透膜在其脫鹽率和滲透通量方面存在限制。特別是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，難以在反滲透膜中的聚酰胺活性層表面上的親水性和親水性均勻性方面獲得顯著效果。
[0007]因此，作為反復(fù)研究的結(jié)果，由本發(fā)明的發(fā)明人提供了本發(fā)明，以便于通過更為有效、簡便的方法開發(fā)出一種反滲透膜，所述反滲透膜在聚酰胺活性層表面中具有改善的密實度和均勻性，并具有改善的滲透通量和脫鹽率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]本發(fā)明的一方面提供一種反滲透膜及其制備方法，所述反滲透膜通過提高其聚酰胺活性層表面上的親水性和親水性均勻性而具有改善的脫鹽率和滲透通量。
[0010]技術(shù)方案
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種反滲透膜，該反滲透膜包括:包含聚砜層的多孔支撐體；和在所述多孔支撐體上形成的聚酰胺活性層，其中，在所述聚酰胺活性層的表面上檢測的硫(S)的濃度平均為1.8X 10_3單位或小于1.8X 10_3單位，或者在所述聚酰胺活性層的表面上檢測的二氧化硫(SO2)的濃度平均為7X 10_3單位或小于7X 10_3單位。
[0012]所述聚酰胺活性層的水接觸角的變化率可以在0.1至20%的范圍內(nèi)。
[0013]所述聚酰胺活性層的平均水接觸角可以為0°至15°。
[0014]所述聚酰胺活性層通過使包含碳二亞胺化合物的多官能胺溶液與多官能?；u化合物溶液進(jìn)行界面聚合而形成。
[0015]所述碳二亞胺化合物可以由通式I表示:
[0016][通式I]
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種反滲透膜，包括: 包含聚砜層的多孔支撐體；和 在所述多孔支撐體上形成的聚酰胺活性層，其中，在所述聚酰胺活性層的表面上檢測的硫(S)的濃度平均為1.8X 10_3單位或小于1.8X 10_3單位，或者在所述聚酰胺活性層的表面上檢測的二氧化硫(SO2)的濃度平均為7X 10_3單位或小于7X 10_3單位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中，所述聚酰胺活性層的水接觸角的變化率在0.1至20%的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中，所述聚酰胺活性層的平均水接觸角為0°至15。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透膜，其中，所述聚酰胺活性層通過使包含碳二亞胺化合物的多官能胺溶液與多官能酰基鹵化合物溶液進(jìn)行界面聚合而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透膜，其中，所述碳二亞胺化合物由通式I表示: [通式I]
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透膜，其中，所述碳二亞胺化合物包括選自N-(3-二甲基氨基丙基)-N’ -乙基碳二亞胺、N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、N，N’ - 二異丙基碳二亞胺和N，N’_雙(2-甲基苯基)碳二亞胺中的至少一種化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反滲透膜，其中，相對于100wt%的所述多官能胺溶液，所述碳二亞胺化合物的含量為0.001至50wt%。
8.一種制備反滲透膜的方法，該方法包括: 形成多孔支撐體；和 通過使包含碳二亞胺化合物的多官能胺溶液與多官能?；u化合物溶液進(jìn)行界面聚合，在所述多孔支撐體上形成聚酰胺活性層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述碳二亞胺化合物由通式I表示: [通式I]
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述碳二亞胺化合物包括選自N-(3-二甲基氨基丙基)-N’ -乙基碳二亞胺、N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、N，N’ - 二異丙基碳二亞胺和N，N’_雙(2-甲基苯基)碳二亞胺中的至少一種化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，相對于100wt%的所述多官能胺溶液，所述碳二亞胺化合物的含量為0.001至50wt%。
【文檔編號】B01D69/12GK103648625SQ201380002092
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】金宰弘, 李暎周, 申程奎 申請人:Lg化學(xué)株式會社