[发明专利]一种聚酰胺复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚酰胺复合膜，包括基材和聚酰胺层；所述基材为多孔支撑层，所述基材为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的任意一种，所述聚酰胺层由多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应在基材表面制备而成。本发明还提供上述复合膜的制备方法，首先分别制备多胺水相溶液和酰氯油相溶液，并通过氧等离子体、紫外臭氧或物理射线辐照对基材进行预处理，然后将基材依次浸入多胺水相溶液和酰氯油相溶液中，最后将基材置于50‑80℃环境下加热2‑10分钟，冷却后得到目标复合膜。本发明用新基材取代了传统无纺布及聚砜支撑层底膜，有利于降低生产成本、减少环境污染，同时提升了产品质量。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别地，涉及一种采用新型基材的聚酰胺复合膜，以及该复合膜的制备方法。

背景技术

聚酰胺复合膜作为目前应用最广泛的复合膜品种，因具有截留率高、通量大、化学稳定性好、pH适值宽、操作压力要求低等优点，而受到了越来越多研究者的关注。传统的聚酰胺复合膜(常被用作反渗透膜和纳滤膜)的制备方法为：先在合适透气度的聚酯无纺布上刮涂一层聚砜溶液，通过溶胶凝胶和热处理后得到聚砜基膜，再通过多元胺溶液和多元酰氯溶液在聚砜基膜上的界面聚合反应形成一层聚酰胺层。

在传统的聚酰胺复合膜的结构中，无纺布用于为复合膜提供基本的机械强度，而聚砜多孔层则用于为聚酰胺的生成提供附着点和一定支撑。传统制备方法存在如下缺陷：

1、聚酰胺复合膜的生产成本有70％来自于无纺布及聚砜支撑层，在基材不发生变化的前提下很难突破成本控制瓶颈；

2、由于需要进行溶胶凝胶和热处理工序，复合膜的制备流程较为复杂，不利于降低成本和质量控制；

3、无纺布本身具有一定厚度，导致整个复合膜的厚度及质量难以降低，不利于运输和后续加工组装，也限制了复合膜的使用范围；

4、在聚砜支撑层的制备过程中，需要使用大量的氮二甲基甲酰胺、氮氮二甲基乙酰胺、氮甲基吡咯烷酮等有机物作为良溶剂，因此厂家需要承担高昂的废液处理成本以实现排放无害化，而且一旦处理不当会给环境带来严重的污染。

因此，发明一种成本低廉、工艺简单、环境污染小的聚酰胺复合膜对于相关行业具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单、绿色环保的聚酰胺复合膜及其制备方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种聚酰胺复合膜，包括依次设置的基材和聚酰胺层；所述基材为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的任意一种，所述聚酰胺层由多元胺和多元酰氯通过界面聚合反应在基材表面制备而成。

优选地，所述多元胺为间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、均苯三胺、邻对苯三胺、邻氨基环己烷、间氨基环己烷、对氨基环己烷、哌嗪和聚乙烯亚胺中的至少一种。

优选地，所述多元酰氯为均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、环己烷二酰氯、环己烷三酰氯和环己烷四酰氯中的至少一种。

优选地，所述聚酰胺层的厚度为50-200nm。

优选地，所述基材的厚度为10-80μm。进一步优选地，所述基材的厚度为20-50μm。

优选地，所述基材为多孔结构，且孔径为5-100nm。进一步优选地，所述基材的孔径为15-40nm。

优选地，所述聚酰胺复合膜的结构为平板膜、中空纤维膜或管式膜。

本发明提供一种如上所述的聚酰胺复合膜作为纳滤膜或反渗透膜在水处理技术领域中的应用。

本发明还提供一种上所述的聚酰胺复合膜的制备方法，包括如下步骤：