[发明专利]一种抗黄化复合反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗黄化复合反渗透膜的制备方法及应用，本发明通过合成聚(乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGMA)/异丁氧基丙烯酰胺(IBMA)/丙烯酰胺(AM))三元抗黄化共聚物粒子，将三元抗黄化共聚物粒子固定在超滤膜中，并在界面聚合过程中加入IBMA，形成了两层抗黄化层，并且IBMA在界面聚合中可以与多元酰氯或者自身交联形成柔性网络，提高脱盐层的稳定性。测试结果表明，本发明制备的抗黄化复合反渗透膜相较于现有的反渗透膜具有优异的抗黄化性能、更长的使用寿命、更高的通量和脱盐性能。

技术领域

本发明涉及分离膜技术领域，具体涉及一种抗黄化复合反渗透膜的制备方法及应用。

背景技术

膜分离技术目前被广泛用于各种水处理问题当中。根据需求，分为微滤、超滤、纳滤和反渗透。反渗透膜(RO Membrane)是目前膜分离领域中市场份额和前景最广也是最大的膜产品。

反渗透膜是在超滤膜表面通过界面聚合工艺而成的，常规反渗透膜的主要问题在界面聚合中氨基和酰氯的过量问题会导致反渗透膜产品膜面变黄，且随着使用时间的延长，颜色越变越深，降低膜的使用寿命、影响膜的外观，限制了反渗透膜的应用和不同领域中的推广。

因此，抗黄化反渗透膜及其制造技术需求迫切。

发明内容

本发明为了解决反渗透膜制备和使用过程中黄化的问题，在复合反渗透膜的制造过程中，同时在超滤层和界面聚合层引入抗黄化粒子异丁氧基丙烯酰胺(IBMA)。通过合成亲水性抗黄化共聚物，具体是一种聚(乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGMA)/异丁氧基丙烯酰胺(IBMA)/丙烯酰胺(AM))三元共聚物，将合成的三元共聚物加入到聚砜超滤层中，并在界面聚合过程中加入IBMA，形成两层抗黄化体系，大幅度增加了反渗透膜的抗黄化和亲水性能。

一种抗黄化复合反渗透膜及其制备方法步骤如下：

(1)将IBMA、EGMA、AM加入到溶剂二甲苯中，在25℃下超声搅拌搅拌均匀后加入引发剂，抽真空后在80℃下搅拌反应8h，反应后通过离心分离得到抗黄化共聚物粒子poly(IBMA-EGMA-AM)；

所述IBMA、EGMA、AM和引发剂按物质的量比为：(1-3)：(0.5-2)：(1-2)：(0.005:0.008)；

所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)、过氧化二苯甲酰(BPO)中的一种。

(2)将树脂、致孔剂、添加剂和(1)制备的抗黄化共聚物粒子、依次加入到溶剂中，在65℃下混合搅拌均匀后脱泡得到铸膜液；

所述铸膜液中各组分按照质量百分比为；抗黄化共聚物粒子(0—3％)、树脂(11％-20％)、致孔剂(0.5％-2.5％)、添加剂(0.3％-1.5％)和溶剂(75％-88％)；

所述树脂为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)、聚氯乙烯(PVC)中的一种；

所述致孔剂为PVPK30、PVPK60、PVPK90、PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、磷酸三乙酯中的一种；

所述添加剂为吐温85、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、脂肪酸山梨坦中的一种。

所述溶剂为二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮。

(3)将(2)制备的铸膜液均匀的倒置在无纺布上，用刮刀刮膜后置于超纯水中进行相分离，相分离后得到功能性超滤膜。

(4)将(3)制备的功能性超滤膜浸没到水相溶液中15s—60s，用橡胶辊沥干后浸没在油相溶液中15s-60s，取出后经过热处理后得到抗黄化复合反渗透膜；