[发明专利]一种耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜及其制备方法

说明书

针对现有纳滤膜在有机溶剂中耐溶胀能力不足的问题，本发明提供了一种耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜，其包括超滤支撑层和负载于超滤支撑层上的纳滤分离层，所述超滤支撑层和所述纳滤分离层均为磺化聚醚砜经相转化形成，且超滤支撑层和纳滤分离层均经过交联剂交联处理。本发明制备的纳滤膜很好的解决膜在有机溶剂耐溶胀的问题，具有较高的应用潜力。

本发明涉及一种纳滤膜，具体涉及一种适用于包含有机溶剂料液进行纳滤处理的纳滤膜。

纳滤膜是介于反渗透膜和超滤膜之间的一种低压力驱动的分离膜，它能截留有机小分子而使大部分无机盐通过，能实现不同价态离子的分离。

常见的纳滤膜材质包括芳香聚酰胺、聚哌嗪酰胺、醋酸纤维素等。但是无论采用何种材质的纳滤膜，其在制备过程中不可避免的采用有机溶剂。因此，现有市场上的纳滤膜一般应用于水体系的纳滤应用。而对于包含有机溶剂体系的纳滤应用，一般的纳滤膜容易发生溶胀从而导致膜性能急速下降。为改善此类情况，现有技术中多采用后续交联、铸膜液中添加无机颗粒的方式进行改性处理。但是目前还存在以下问题：一是现有的改性技术多针对分离层，忽略了对支撑体的改性；二是现有的复合膜分离层与支撑层材质差异较大，在有机溶剂中两者溶胀程度不同，极易发生分离层和支撑层的脱离；三是如果对现有的支撑层进行交联处理，多次交联处理导致制膜工艺繁琐，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备工艺相对简单的纳滤膜及其制备方法。

本发明首先提供了一种耐溶胀磺化聚醚砜纳滤膜，其包括超滤支撑层和负载于超滤支撑层上的纳滤分离层，其特征在于所述超滤支撑层和所述纳滤分离层均为磺化聚醚砜经相转化形成，且超滤支撑层和纳滤分离层均经过交联剂交联处理。

优选的，所述的超滤支撑层和纳滤分离层一同浸入交联剂中交联处理。

优选的，所述的超滤支撑层和纳滤分离层先后经过凝固浴浸渍。

优选的，所述的超滤支撑层和纳滤分离层同时经过凝固浴浸渍而成。

本发明还提供了一种制备上述耐溶胀纳滤膜的方法，其包含以下步骤：

（1）将低磺化度的磺化聚醚砜、添加剂、表面活性剂和溶剂搅拌混合、静置脱泡形成支撑层铸膜液，将高磺化度的磺化聚醚砜、添加剂和溶剂搅拌混合、静置脱泡形成分离层铸膜液；

（2）将支撑层铸膜液均匀涂覆在制膜板上，在空气中放置30-180s形成支撑层胚体；

（3）将分离层铸膜液均匀浇注在步骤（2）形成的支撑层胚体上，用刮刀轻刮形成一定厚度的薄膜，在空气中继续放置60-240s后形成纳滤胚膜；

（4）将步骤（4）形成的纳滤胚膜浸入0-30℃凝固浴中处理1-48h，使其凝固成膜，并置于40-80℃下热处理10-60min形成纳滤膜；

（5）将步骤（4）形成的纳滤膜浸泡在30-50℃的交联剂溶液30-100s，取出后在空气中静置30-120s后置于40-80℃环境中热处理20-30min，并用去离子水浸渍以形成耐溶胀纳滤膜。

优选的，所述的交联剂为戊二醛、浓硫酸、甘油、三甲胺、三乙烯四胺中的一种。

优选的，所述的低磺化度的磺化聚醚砜的磺化度为5%-10%，所述的高磺化度的磺化聚醚砜的磺化度为15%-50%。

优选的，所述的添加剂为聚乙烯吡咯啉酮、乙二醇甲醚、聚乙二醇或丙酮中的一种或多种；所述的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四甲基亚砜或四氢呋喃中的一种或多种；表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛基苯基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯中的一种。