[发明专利]一种磺化聚酰胺/疏水型聚合物复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磺化聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜的制备方法，其特征在于，将疏水型聚合物支撑层铺展在水相反应溶液上方，聚合物支撑层下表面与水相反应溶液充分接触但不浸润，置于疏水型聚合物支撑层上表面的有机相反应液渗透经过聚合物支撑层，在聚合物支撑层下表面处与水相反应溶液构成不互溶界面，水相单体扩散进入聚合物支撑层与存在于聚合物支撑层内部和表面的有机相单体发生缩聚交联生成致密的磺化聚酰胺层，水相单体为含有磺酸基团的多元胺与哌嗪，水相反应溶液为含有磺酸基团的多元胺与哌嗪的混合水溶液，所述有机相单体为多元酰氯，有机相反应液为多元酰氯的有机溶液；

具体包括以下步骤：

分别配置多元胺水溶液和多元酰氯有机溶液：

以去离子水为溶剂，加入含有磺酸基团的多元胺单体和哌嗪，经搅拌溶解后配制为质量分数为0.5~3.5%的水相反应溶液；以非极性有机溶剂为溶剂，加入多元酰氯单体，经搅拌溶解后配制为质量分数为0.2~1.8%的有机相反应溶液，

水相反应溶液与有机相反应溶液在疏水性聚合物膜的皮层处发生界面缩聚反应：

在下层反应容器中注满水相反应溶液，将疏水型聚合物多孔膜慢慢铺展在水相反应溶液表面，去除可能产生的气泡，将疏水型聚合物多孔膜固定在上、下两层反应容器之间，在上层反应容器中注入有机相反应溶液，有机相反应溶液向下渗透进入疏水型聚合物多孔膜，水相反应溶液与有机相反应溶液在疏水型聚合物多孔膜下表面皮层处反应1~12 min生成致密的聚酰胺层，随后将膜转移到60^oC烘箱中保持30min，继续完成反应，充分清洗膜表面，干燥

磺化聚酰胺层厚度为50~400 nm，磺化聚酰胺/疏水型聚合物复合膜具有较好的透湿阻气性能。

2.根据权利要求1所述的磺化聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜的制备方法，其特征在于，所述含有磺酸基团的多元胺单体为2, 4-二氨基苯磺酸 、2, 5-二氨基苯磺酸 、2,5-二氨基-1, 4-苯二磺酸中的任意一种，所述的多元酰氯为均苯三甲酰氯。

3.根据权利要求1所述的磺化聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜的制备方法，其特征在于，所述的非极性有机溶剂为正己烷、二甲苯、正辛烷、环己烷中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的磺化聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中水相反应溶液的质量分数为0.6~2.1%，有机相反应溶液的质量分数为0.3~1.5%，反应时间为2~10 min。

5.根据权利要求1所述的磺化聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜的制备方法，其特征在于，所述的疏水型聚合物多孔膜为疏水性微滤膜或超滤膜。

6.权利要求1-5任一项所述方法制备的聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜。

7.权利要求4-5任一项所述方法制备的聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜用于全热交换过程。

8.权利要求1-5任一项所述方法制备的聚酰胺/疏水型聚合物全热交换复合膜用于水蒸气和CO₂的分离。