高分子界面聚合材料及低壓納濾膜及低壓納濾膜制備方法、應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高分子界面聚合材料及低壓納濾膜及低壓納濾膜制備方法、應(yīng)用，包括結(jié)構(gòu)為如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的異構(gòu)體，用于去除細菌、病毒、農(nóng)藥殘留、水垢、重金屬、溶解性有機物、膠體物質(zhì)領(lǐng)域；家用凈水去除硬度；本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果在于：相比于傳統(tǒng)聚酰胺納濾膜，具有更好的親水性和抗污染能力，且抗氧化性能也得到提高。

Polymer interfacial polymerization material, low pressure nanofiltration membrane and low pressure nanofiltration membrane preparation method and Application

The invention relates to the field of membrane technology, especially relates to materials and low-pressure nanofiltration membrane and preparation method of low-pressure nanofiltration membrane system, application of polymer interfacial polymerization, including the structure of general formula (I) polymer shown or possible isomers for the removal of bacteria, viruses, pesticide residues, heavy metals, water, dissolved organic physical and colloidal substances; water hardness removal; the invention has the advantages that: compared to conventional polyamide nanofiltration membrane, has better hydrophilicity and anti fouling ability, and oxidation resistance is also improved.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
高分子界面聚合材料及低壓納濾膜及低壓納濾膜制備方法、應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及膜
，特別涉及高分子界面聚合材料及低壓納濾膜及低壓納濾膜制備方法、應(yīng)用。
技術(shù)介紹
納濾是20世紀80年代末期發(fā)展起來的一種新型膜分離技術(shù)，由于其具有高效率、低能耗、高選擇性等優(yōu)點，已在海水淡化、廢水處理、生物制品分離、環(huán)境工程、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。低壓納濾膜技術(shù)是北京碧水源科技股份有限公司自主知識產(chǎn)權(quán)的一種超低壓大通量納濾膜。目前，低壓納濾膜的主要結(jié)構(gòu)形式為復(fù)合膜，復(fù)合膜是將一層超薄功能層沉積到具有適當(dāng)孔徑的多孔支撐膜表面，沉積方式主要有表面涂覆、界面聚合和原位聚合等，復(fù)合膜可使每層的性能達到最優(yōu)化。芳香聚酰胺是目前低壓納濾膜的主要材料，由于其具有脫鹽率高、通量大、化學(xué)穩(wěn)定性好、pH適用范圍寬、操作壓力要求低等優(yōu)點被廣泛使用。但其不耐氧化，易被活性氯氧化降解。研究發(fā)現(xiàn)胺類制備的聚酰胺的耐氯性順序為：芳香族二胺＜脂環(huán)族二胺＜脂肪族二胺，脂環(huán)或脂肪二胺單體制備得到的聚酰胺只發(fā)生可逆的酰胺鍵的氯化，而不發(fā)生不可逆的芳香環(huán)的氯化，用脂環(huán)或脂肪胺代替芳香胺制備聚酰胺膜可提高耐氯性，但引入脂環(huán)或脂肪胺后，會降低膜的機械強度，不宜在壓力較高的條件下使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料及低壓納濾膜及低壓納濾膜制備方法、應(yīng)用，用于去除細菌、病毒、農(nóng)藥殘留、水垢、重金屬、溶解性有機物、膠體物質(zhì)領(lǐng)域；家用凈水去除硬度，經(jīng)濟有效的解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本專利技術(shù)具體技術(shù)方案如下：高分子界面聚合材料，包括結(jié)構(gòu)為如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的異構(gòu)體：其中：R1選自基團；R2選自基團；R3選自基團；所述R1，所述R2，所述R3中至少有一個基團為進一步的，一種低壓納濾膜，在基膜上修飾了所述的高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料。進一步的，一種低壓納濾膜的制備方法，包括以下步驟：將單寧酸溶于水相溶劑中，并將pH值控制在6-11，得到界面聚合反應(yīng)水相溶液；取聚砜基膜，單面接觸所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有單寧酸的聚砜基膜吸附面；清除多余水相溶液；將芳香族多元酰氯溶于油相溶劑中，得到界面聚合反應(yīng)油相溶液；將所述聚砜基膜吸附面接觸所述油相溶液反應(yīng)0.5-2min；干燥后即可得到低壓納濾膜產(chǎn)品。進一步的，所述水相溶劑為樟腦磺酸和三乙胺的水溶液，或水。進一步的，所述樟腦磺酸按重量百分比計，含量為1％-4％；所述三乙胺按重量百分比計，含量為0-2％，不包括0％。進一步的，所述水相溶液中，單寧酸以重量百分比計，含量為0.1-1％；進一步的，所述油相溶劑為正庚烷、正己烷或異構(gòu)烷烴系列溶劑。進一步的，所述油相溶液中，所述芳香族多元酰氯以重量百分比計，含量為0.1-0.6％。進一步的，所述芳香族多元酰氯為均苯三甲酰氯或均苯三甲酰氯與間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯中任一種的混合物。進一步的，所述干燥為置于自然環(huán)境干燥5-30min或置于70℃的烘箱烘干3-8min。進一步的，一種低壓納濾膜元件，采用了所述低壓納濾膜。進一步的，所述低壓納濾膜，用于去除細菌、病毒、農(nóng)藥殘留、水垢、重金屬、溶解性有機物、膠體物質(zhì)領(lǐng)域；家用凈水去除硬度。進一步的，一種低壓納濾膜元件，采用了所述低壓納濾膜。本專利技術(shù)所述低壓納濾膜的分離層一種典型結(jié)構(gòu)，如式(Ⅱ)所示：本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：(1)單寧酸是一種無毒無害的天然材料，單寧酸作為制備復(fù)合膜的水相單體，通過界面聚合制備脫鹽層，相比于傳統(tǒng)的間苯二胺/哌嗪—均苯三甲酰氯體系所制備的納濾膜，其豐富的羥基賦予復(fù)合膜優(yōu)良的親水性，使得低壓納濾膜抗污染性能得到顯著提高，且材料易于附著在膜表面；(2)界面聚合形成的酯鍵具有比酰胺鍵更強的耐氧化性，相比于傳統(tǒng)聚酰胺納濾膜，其使用壽命得到顯著提升。(3)低壓納濾膜能夠克服超濾膜不能去除重金屬和水垢、反滲透膜出水過于純凈的缺點，且制備條件溫和，過程簡單，原料來源廣，適用于工業(yè)化擴大生產(chǎn)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例12、對比例1與對比例2的紅外圖；圖2為本專利技術(shù)實施例12的掃描電鏡圖；圖3為本專利技術(shù)對比例3的掃描電鏡圖。具體實施方式高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料，包括結(jié)構(gòu)為如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的異構(gòu)體：其中：R1選自A:B:或C:基團；R2選自A:B:或C:基團；R3選自A:B:或C:基團；所述R1，所述R2，所述R3中至少有一個基團為本專利技術(shù)所述的，包括結(jié)構(gòu)為以下Z1-7任意一種或幾種聚合物組成，Z1-7的基團選取如下：ZR1R2R31AAA2BAA3ABA4AAB5CAA6ACA7AAC本專利技術(shù)所述的，一種低壓納濾膜，在基膜上修飾了所述的高分子界面聚合材料。本專利技術(shù)所述的，一種低壓納濾膜的制備方法，包括以下步驟：將單寧酸溶于水相溶劑中，并將pH值控制在6-11，得到界面聚合反應(yīng)水相溶液；取聚砜基膜，單面接觸所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有單寧酸的聚砜基膜吸附面；清除多余水相溶液；將芳香族多元酰氯溶于油相溶劑中，得到界面聚合反應(yīng)油相溶液；將所述聚砜基膜吸附面接觸所述油相溶液反應(yīng)0.5-2min；干燥后即可得到低壓納濾膜產(chǎn)品。本專利技術(shù)所述的，水相溶劑為樟腦磺酸和三乙胺的水溶液，或水。本專利技術(shù)所述的，優(yōu)選的，水為去離子水。本專利技術(shù)所述的，pH值的調(diào)節(jié)采用純氫氧化鈉固體。本專利技術(shù)所述的，樟腦磺酸按重量百分比計，含量為1-4％；所述三乙胺按重量百分比計，含量為0-2％，不包括0％。本專利技術(shù)所述的，水相溶液中，單寧酸以重量百分比計，含量為0.1-1％；本專利技術(shù)所述的，油相溶劑為正庚烷、正己烷或異構(gòu)烷烴系列溶劑。本專利技術(shù)所述的，優(yōu)選的，異構(gòu)烷烴系列溶劑采用IsoparE、IsoparG型。本專利技術(shù)所述的，油相溶液中，所述芳香族多元酰氯以重量百分比計，含量為0.1-0.6％。本專利技術(shù)所述的，芳香族多元酰氯為均苯三甲酰氯或均苯三甲酰氯與間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯中任一種的混合物。本專利技術(shù)所述的，干燥為置于自然環(huán)境干燥5-30min或置于70℃的烘箱烘干3-8min。本專利技術(shù)所述的，低壓納濾膜，用于去除細菌、病毒、農(nóng)藥殘留、水垢、重金屬、溶解性有機物、膠體物質(zhì)領(lǐng)域；家用凈水去除硬度。本專利技術(shù)所述的，一種低壓納濾膜元件，采用了所述低壓納濾膜。本專利技術(shù)所述的，低壓納濾膜元件結(jié)構(gòu)為板框式或卷式。下面將結(jié)合實施例對本專利技術(shù)的具體實施方式進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。實施例1本實施例所述的，高分子界面聚合材料，包括所述Z1聚合物或其所有可能的異構(gòu)體：本實施例所述的，一種低壓納濾膜，在基膜上修飾了所述Z1聚合物的高分子界面聚合材料高分子界面聚合材料。本實施例所述的，低壓納濾膜制備方法，包括以下步驟：稱取0.1g單寧酸溶于99.9g去離子水中，并將pH值調(diào)節(jié)為6，得到界面聚合反應(yīng)水相溶液，將聚砜基膜單面接觸水相溶液0.5min；用橡膠輥擠干表面多余水相溶液，得到反應(yīng)中間體；稱取0.6g均苯三甲酰氯溶于99.4g正庚烷中，得到界面聚合反應(yīng)油相溶液，將反應(yīng)中間體單面接觸油相溶液0.5min；置于自然環(huán)境干燥本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
高分子界面聚合材料，其特征在于：包括結(jié)構(gòu)為如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的異構(gòu)體：

【技術(shù)特征摘要】
1.高分子界面聚合材料，其特征在于：包括結(jié)構(gòu)為如通式(Ⅰ)所示的聚合物或其所有可能的異構(gòu)體：其中：R1選自基團；R2選自基團；R3選自基團；所述R1，所述R2，所述R3中至少有一個基團為2.一種低壓納濾膜，其特征在于：在基膜上修飾了如權(quán)利要求1所述的高分子界面聚合材料。3.一種低壓納濾膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：將單寧酸溶于水相溶劑中，并將pH值控制在6-11，得到界面聚合反應(yīng)水相溶液；取聚砜基膜，單面接觸所述水相溶液0.5-10min，得到吸附有單寧酸的聚砜基膜吸附面；清除多余水相溶液；將芳香族多元酰氯溶于油相溶劑中，得到界面聚合反應(yīng)油相溶液；將所述聚砜基膜吸附面接觸所述油相溶液反應(yīng)0.5-2min；干燥后即可得到低壓納濾膜產(chǎn)品。4.如權(quán)利要求3所述的低壓納濾膜制備方法，其特征在于：所述水相溶劑為樟腦磺酸和三...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳亦力，況武，林勇，彭文娟，
申請(專利權(quán))人：天津碧水源膜材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：天津,12