一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法.pdf

1、10申请公布号CN102019149A43申请公布日20110420CN102019149ACN102019149A21申请号201010574091122申请日20101201B01D71/56200601B01D69/12200601B01D67/0020060171申请人杭州水处理技术研究开发中心有限公司地址310012浙江省杭州市西湖区文一西路50号72发明人周勇吴法东高从堦54发明名称一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法57摘要本发明公布了一种耐溶剂纳滤膜的制备方法。本发明的特点在于将聚异丁烯添加到含有均苯三甲酰氯的有机相中，然后通过界面聚合反应在聚酰亚胺支撑膜上制备改性聚酰胺层，经

2、过烘干制的复合纳滤膜。本发明通过在有机相中添加聚异丁烯使得复合纳滤膜的耐溶剂性大大提高。本发明不但可以用于水处理领域，还可以广泛应用于乙醇为溶剂的分离行业。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN102019163A1/1页21一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法，其特征包括下述步骤1以聚酰亚胺为溶质，N甲基吡咯烷酮为溶剂，含聚酰亚胺质量浓度为1418的N甲基吡咯烷酮溶液制备成聚酰亚胺膜为支撑膜；把支撑膜放入质量浓度为0105的哌嗪水溶液055分钟；2经哌嗪溶液浸泡后的聚酰亚胺支撑膜用橡胶辊滚压，去除多余的溶液；3然后将聚酰亚胺支撑膜与

3、质量浓度为00505均苯三甲酰氯、质量浓度为00512的聚异丁烯有机溶液接触10300秒，其中有机溶剂为三氟三氯乙烷、正己烷或庚烷中的一种；4再将上述聚酰亚胺膜放入50200的真空烘箱中保持1030分钟，经水洗得到复合纳滤膜。2根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤1中含聚酰亚胺质量浓度为18的N甲基吡咯烷酮溶液制备成支撑膜，再把支撑膜放入含有质量浓度为01的十二烷基磺酸钠的哌嗪水溶液中。3根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤1中的哌嗪质量浓度为0103。4根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤1中的聚酰亚胺支撑膜放入哌嗪水溶液2分钟。5根据权利要求1所述

4、的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的聚异丁烯的浓度为012096。6根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的均苯三甲酰氯的质量浓度为0103。7根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的聚异丁烯的分子量为3000003000000。8根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的有机溶剂为三氟三氯乙烷。9根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的聚酰亚胺支撑膜与有机溶液接触时间为2060秒。10根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤4中在真空烘箱中的温度为70100，干燥时间为1520分钟。权利要求书CN102019149AC

5、N102019163A1/4页3一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法技术领域0001本发明涉及一种复合纳滤膜的制备方法，具体是一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法。技术背景0002纳滤膜分离过程已在各工业领域和科学研究中得到广泛的应用，目前主要是集中在水溶液体系，而实际工业流程涉及的很大部分是有机溶剂体系。纳滤过程的诸多优点，如分离过程无相转换、无需添加剂、温度影响小等，使其在石油化工、医药和食品等领域的非水溶液体系中具有极大的潜在应用价值，而传统的纳滤膜难以拓宽到非水溶液体系中使用，为此进一步研究和发展耐溶剂纳滤膜，对于拓宽纳滤过程的应用极其重要。0003乙醇是工业生产中常用的有机溶剂，用量

6、极其庞大，因为回收利用乙醇具有重要的意义。发明内容0004本发明针对普通纳滤膜对乙醇溶剂不具有良好的耐溶剂性，提出了一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法。本发明是通过下述技术方案得以实现的0005一种耐溶剂改性聚酰胺纳滤膜的制备方法，其特征包括下述步骤00061以聚酰亚胺为溶质，N甲基吡咯烷酮NMP为溶剂，含聚酰亚胺质量浓度为1418的N甲基吡咯烷酮NMP溶液制备成聚酰亚胺膜为支撑膜；把支撑膜放入质量浓度为0105的哌嗪水溶液055分钟；00072经哌嗪溶液浸泡后的聚酰亚胺支撑膜用橡胶辊滚压，去除多余的溶液；00083然后将聚酰亚胺支撑膜与质量浓度为00505均苯三甲酰氯、质量浓度为00512

7、的聚异丁烯有机溶液接触10300秒，其中有机溶剂为三氟三氯乙烷、正己烷或庚烷中的一种；00094再讲上述聚酰亚胺膜放入50200的真空烘箱中保持1030分钟，经水洗得到复合纳滤膜。0010作为优选，上述制备方法中所述的步骤1中含聚酰亚胺质量浓度为18的N甲基吡咯烷酮溶液制备成支撑膜，再把支撑膜放入含有质量浓度为01的十二烷基磺酸钠的哌嗪水溶液中。0011作为优选，上述制备方法中所述的步骤1中的哌嗪质量浓度为0103。0012作为优选，上述制备方法中所述的步骤1中的聚酰亚胺支撑膜放入哌嗪水溶液2分钟。0013作为优选，上述制备方法中所述的步骤3中的聚异丁烯的浓度为012096。0014作为优选，

8、上述制备方法中所述的步骤3中的均苯三甲酰氯的质量浓度为说明书CN102019149ACN102019163A2/4页40103。0015作为优选，上述制备方法中所述的步骤3中的聚异丁烯的分子量为3000003000000。0016作为优选，上述制备方法中所述的步骤3中的有机溶剂为三氟三氯乙烷。0017作为优选，上述制备方法中所述的步骤3中的聚酰亚胺支撑膜与有机溶液接触时间为2060秒。0018作为优选，上述制备方法中所述的步骤4中在真空烘箱中的温度为50200，干燥时间为1030分钟。0019有益效果按本发明制备的纳滤膜具有良好的耐溶剂性和较高的通量，对氯化钠脱除率5060，而对硫酸钠脱除率大

9、于97，具有良好的选择透过性，对乙醇水溶液体系有特殊的分离效果。如图1所示，随着聚异丁烯添加量的增加，复合膜表面的连续相慢慢发生了变化从以聚酰胺为连续相、聚异丁烯为分散相的膜表面结构转变为以聚异丁烯为连续相、聚酰胺为分散相的膜表面结构。随着聚异丁烯添加量的增加，虽然膜的通量开始下降，但膜对有机溶剂的选择透过性开始增强，膜的耐溶剂性增强。本发明不但可以用于水处理领域，还可以广泛应用于有机溶剂的分离行业。附图说明0020图1添加012聚异丁烯的复合膜0021图2添加048聚异丁烯的复合膜0022图3添加072聚异丁烯的复合膜0023图4添加096聚异丁烯的复合膜；具体实施方式0024下面的例子用于

10、阐述本发明，并不用于解释限制本发明的保护范围。0025实施例10026使用含聚酰亚胺质量浓度为14的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入02的哌嗪PIP水溶液2分钟；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有012聚异丁烯B80、02均苯三甲酰氯的有机溶液接触30秒，其中的有机溶剂为三氟三氯乙烷；然后将该膜放75的真空烘箱中保持25分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0027用2000PPM百万分之一的质量浓度的NA2SO4，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为9203，水通量为4889L/M2H。0028用2000PPM百万分之一的

11、质量浓度的NACL，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为5453，水通量为5297L/M2H。0029实施例20030使用含聚酰亚胺质量浓度为16的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入01的哌嗪PIP水溶液3分钟；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有024聚异丁烯B80、03均苯三甲酰氯的有机溶液接触80秒，其中的有机溶剂为正己烷；然后将该膜放105的真空烘箱中保持15分说明书CN102019149ACN102019163A3/4页5钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0031用2000PPM百万分之一的质量浓度的NA2SO4，在

12、1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为9203，水通量为4889L/M2H。0032用2000PPM百万分之一的质量浓度的NACL，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为983，水通量为2954L/M2H。0033实施例30034使用含聚酰亚胺质量浓度为17的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入03的哌嗪PIP水溶液5分钟，其中哌嗪水溶液含有01的十二烷基磺酸钠SDS；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有036聚异丁烯B80、02均苯三甲酰氯的有机溶液接触100秒，其中的有机溶剂为三氟三氯乙烷；然后将该

13、膜放65的真空烘箱中保持27分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0035用2000PPM百万分之一的质量浓度的NA2SO4，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为9777，水通量为2241L/M2H。0036用2000PPM百万分之一的质量浓度的NACL，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为6134，水通量为2241L/M2H。0037实施例40038使用含聚酰亚胺质量浓度为18的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入04的哌嗪PIP水溶液2分钟，其中哌嗪水溶液含有01的十二烷基磺酸钠SDS；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然

14、后将这种支撑膜与含有048聚异丁烯B80、04均苯三甲酰氯的有机溶液接触50秒，其中的有机溶剂为三氟三氯乙烷；然后将该膜放85的真空烘箱中保持20分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0039用2000PPM百万分之一的质量浓度的NA2SO4，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为97，水通量为2886L/M2H。0040用2000PPM百万分之一的质量浓度的NACL，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为5731，水通量为2546L/M2H。0041实施例50042使用含聚酰亚胺质量浓度为18的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入04的哌嗪PIP水溶液1分

15、钟，其中哌嗪水溶液含有01的十二烷基磺酸钠SDS；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有012聚异丁烯B80、035均苯三甲酰氯的有机溶液接触150秒，其中的有机溶剂为三氟三氯乙烷；然后将该膜放75的真空烘箱中保持20分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0043用2000PPM百万分之一的质量浓度的PEG200，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为9302，水通量为2241L/M2H。0044用2000PPM百万分之一的质量浓度的MGCL2，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为854，水通量为5399L/M2

16、H。0045实施例6说明书CN102019149ACN102019163A4/4页60046使用含聚酰亚胺质量浓度为18的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入05的哌嗪PIP水溶液5分钟，其中哌嗪水溶液含有01的十二烷基磺酸钠SDS；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有024聚异丁烯B80、03均苯三甲酰氯的有机溶液接触60秒，其中的有机溶剂为庚烷；然后将该膜放80的真空烘箱中保持20分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0047用2000PPM百万分之一的质量浓度的MGSO4，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为9809，水通量

17、为3056L/M2H。0048用2000PPM百万分之一的质量浓度的MGCL2，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下初始脱盐率为8997，水通量为3158L/M2H。0049实施例70050使用含聚酰亚胺质量浓度为18的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入03的哌嗪PIP水溶液2分钟，其中哌嗪水溶液含有01的十二烷基磺酸钠SDS；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有072聚异丁烯B80、01均苯三甲酰氯的有机溶液接触90秒，其中的有机溶剂为三氟三氯乙烷；然后将该膜放75的真空烘箱中保持15分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0051用质量浓

18、度为70的乙醇水溶液，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下对乙醇的初始截留率为08，乙醇水溶液通量为917L/M2H。0052用含甲基红乙醇水溶液，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下对甲基红的初始截留率为991，乙醇溶液的通量为407L/M2H。0053实施例80054使用含聚酰亚胺质量浓度为18的NMP溶液制备成的聚酰亚胺支撑膜，放入02的哌嗪PIP水溶液3分钟，其中哌嗪水溶液含有01的十二烷基磺酸钠SDS；经PIP溶液浸泡后的支撑膜用用橡胶辊去除正面及背面多余的水分；然后将这种支撑膜与含有10聚异丁烯B80、04均苯三甲酰氯的有机溶液接触50秒，其中的有机溶剂为三氟三氯乙烷；然后将该膜放75的真空烘箱中保持15分钟，形成耐溶剂复合纳滤膜。0055用质量浓度为20的乙醇水溶液，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下对乙醇的初始截留率为1457，乙醇水溶液通量为1732L/M2H。0056用质量浓度为100的乙醇水溶液，在1MPA的压力下测试膜的初始性能。所得结果如下对甲基红的初始截留率为1239，乙醇溶液的通量为357L/M2H。说明书CN102019149ACN102019163A1/2页7图1图2图3说明书附图CN102019149ACN102019163A2/2页8图4说明书附图CN102019149A