交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法

(10)授权公告号CN101254417B(45)授权公告日2010.09.22CN101254417B*CN101254417B*(21)申请号200710160239.5(22)申请日2007.12.14B01D69/12(2006.01)B01D71/00(2006.01)(73)专利权人浙江大学地址310027浙江省杭州市浙大路38号(72)发明人徐又一魏秀珍朱宝库邓慧宇(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人张法高(54)发明名称交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法。该交联超支化聚合物复合纳滤膜是一超滤膜为基膜、以交联超支化聚合物为选择层、通过超支化聚合物与多元酸、多元酰氯、多元酐、多元胺的界面聚合制成的；该界面聚合以水与乙醇的混合溶液为水相，以正己烷、正庚烷或正辛烷未有机相。由于超支化聚合物具有近球状的结构，分子内部存在很多纳米孔洞，使该交联超支化聚合物复合纳滤膜的选择层较疏松，使该纳滤膜在较低的操作压力下保持高的通量和截留率。该纳滤膜可用于医药、食品、环保等领域；该复合纳滤膜适用于高价离子与低价离子、中性粒子、药物、食品添加剂等的分离与浓缩。(51)Int.Cl.审查员李征(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利权利要求书1页说明书5页CN101254417B1/1页21.一种交联超支化聚合物复合纳滤膜，其特征在于是以多孔的聚合物超滤膜为基膜、以交联超支化聚合物为选择层；其制备方法包括以下步骤：1)将聚合物超滤膜浸在乙醇与水的混合溶液中，浸泡时间为10s～1h；2)将超支化聚合物溶解在乙醇与水的混合溶液中，配成水相溶液，超支化聚合物的浓度为：1×10-3～4×10-2mol/l；3)在温度为10～40℃、相对湿度为40～90％的空气环境中，将步骤1)中浸泡后的聚合物超滤膜再浸泡到步骤2)所配成的水相溶液中，浸泡时间为10s～10h，取出聚合物超滤膜，阴干；4)将交联剂溶解在溶剂中，配成浓度为：4×10-3～8×10-2mol/l交联剂溶液，将步骤3)得到的阴干聚合物膜浸入交联剂溶液中，反应10s～10h；5)将聚合物膜从交联剂溶液中取出，置于20～120℃的烘箱中5min～1h，得到交联超支化聚合物复合纳滤膜；所述的聚合物超滤膜为聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚醚砜酮或聚氯乙烯超滤膜；所述的超支化聚合物为：分子量1000到10万、末端基是羟基、氨基或羧基的超支化聚酯或超支化聚丙烯酸。2.根据权利要求1所述的一种交联超支化聚合物复合纳滤膜，其特征在于所述的交联剂为：戊二醛、对苯二甲醛、3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸二酐、丁二酐、均苯四甲酸酐、丁二酸、己二酸、均苯四酸、对苯二甲酸、1，4-丁二胺、乙二胺、己二胺、1，4-丁二醇、乙二醇、二乙二醇醚、1，3-丙二醇、1，6-己二醇、均苯三甲酰氯、对苯二甲酰氯、二氯苄或分子量为200～2000的双羟基端基聚乙二醇。3.根据权利要求1所述交联超支化聚合物复合纳滤膜，其特征在于，所述的乙醇与水的混合溶液，其中水体积百分含量为：1％～80％。4.根据权利要求1所述交联超支化聚合物复合纳滤膜，其特征在于，所述的聚合物超滤膜在水相溶液的浸泡时间为20s～8h。5.根据权利要求1所述交联超支化聚合物复合纳滤膜，其特征在于，所述的交联剂的溶剂为正己烷、正庚烷或正辛烷。权利要求书CN101254417B1/5页3交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种纳滤膜材料及其制备技术，具体地提供了一种交联超支化聚合物复合纳滤膜及其制备方法。背景技术[0002]纳滤膜(NF)是近几年国内外竞相开发的新型分离膜，其分离特性介于反渗透和超滤之间，在石化、生化、医药、食品、造纸、纺织、印染等领域以及水处理过程中已得到广泛应用。国外膜与膜组件已于80年代商品化，并步入工业化应用阶段。我国纳滤膜研究始于90年代初，国家海洋局水处理中心、清华大学、复旦大学、大连理工大学、北京化工大学等单位都开展大量的研究工作，取得较好效果，但多数处于实验室阶段。[0003]纳滤膜对无机盐的分离受化学势和电势梯度的影响，对中性不带电荷的物质(如葡萄糖、麦芽糖等)的截留主要由膜的纳米微孔的分子筛分效应引起，但其确切的传质机理尚无定论。[0004]为得到高通量的纳滤膜，通常制备复合膜。方法有涂敷法、界面聚合和就地聚合法等。最近有学者采用聚电解质层层自组装制备纳滤膜。[0005]界面聚合法是目前世界上最有效的制备纳滤膜的方法，也是工业化NF膜品种最多、产量最大的方法。界面聚合是利用两种反应活性很高的单体，在两个不互溶的溶剂界面处发生聚合反应，从而在多孔支撑体上形成一薄层。为了得到更好的膜性能，一般还需