纳滤膜及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109692585A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201710982057.XB01D71/48(2006.01)(22)申请日2017.10.20B01D71/42(2006.01)B01D69/12(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司B01D69/02(2006.01)地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街B01D67/00(2006.01)22号B01D61/02(2006.01)申请人中国石油化工股份有限公司北京化C02F1/44(2006.01)工研究院(72)发明人张杨刘轶群徐健潘国元严昊(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人王崇李婉婉(51)Int.Cl.B01D71/68(2006.01)B01D71/56(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称纳滤膜及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及分离膜领域，公开了一种纳滤膜、该纳滤膜的制备方法以及该纳滤膜在水处理过程中的应用。该纳滤膜包括支撑层和聚哌嗪酰胺分离层，所述聚哌嗪酰胺分离层的一个表面与所述支撑层贴合，另一个表面经过含环氧基团的铵盐表面改性，使得所述含环氧基团的铵盐中的环氧基团与聚哌嗪酰胺进行连接。本发明提供的纳滤膜，通过在聚哌嗪酰胺膜表面连接有含环氧基团的铵盐，提高了膜的亲水性，且使膜表面带有正电荷，根据道南作用，提高了膜对二价阳离子的截留率。CN109692585ACN109692585A权利要求书1/2页1.一种纳滤膜，其特征在于，该纳滤膜包括支撑层和聚哌嗪酰胺分离层，所述聚哌嗪酰胺分离层的一个表面与所述支撑层贴合，另一个表面经过含环氧基团的铵盐表面改性，使得所述含环氧基团的铵盐中的环氧基团与聚哌嗪酰胺进行连接。2.根据权利要求1所述的纳滤膜，其中，所述纳滤膜对硫酸镁的脱盐率为98％以上。3.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述聚哌嗪酰胺分离层经过表面改性后表面上形成有0.002-0.05μm厚的表面改性膜，优选形成有0.005-0.03μm厚的表面改性膜。4.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述含环氧基团的铵盐为卤化铵盐；优选地，所述含环氧基团的铵盐选自2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、2,3-环氧丙基三乙基氯化铵、1,2-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵、二乙基-2,3-环氧丙基-[3-(甲基二甲氧基)]硅丙基氯化铵、2,3-环氧丙基三甲基溴化铵、2,3-环氧丙基三乙基溴化铵、1,2-环氧丙基二甲基十二烷基溴化铵和二乙基-2,3-环氧丙基-[3-(甲基二甲氧基)]硅丙基溴化铵中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的纳滤膜，其中，所述聚哌嗪酰胺分离层通过将多元胺与多元酰氯进行界面聚合得到；所述多元胺与所述多元酰氯的质量浓度比为1-100：1，优选为5-50：1；优选地，所述多元胺为哌嗪、或者为哌嗪和选自聚乙烯亚胺和聚醚胺中的一种或两种的组合；更优选为哌嗪；优选地，所述多元酰氯为均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯中的一种或多种。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的纳滤膜，其中，所述支撑层由聚砜、聚醚砜和聚丙烯腈中的一种或多种制成。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的纳滤膜，其中，所述支撑层的厚度为90-150μm，优选为100-120μm；所述聚哌嗪酰胺分离层的厚度为0.05-0.5μm，优选为0.1-0.3μm。8.一种纳滤膜的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)在支撑层的一个表面上形成聚哌嗪酰胺分离层，得到复合膜；(2)将步骤(1)得到的复合膜与含环氧基团的铵盐接触，使所述含环氧基团的铵盐中的环氧基团与聚哌嗪酰胺发生连接反应。9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(2)的实施过程包括：将步骤(1)得到的复合膜浸渍于含有含环氧基团的铵盐的溶液中，取出后进行干燥。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述含有含环氧基团的铵盐的溶液中，相对于100重量份溶剂，所述含环氧基团的铵盐的含量为0.1-50重量份，优选为0.25-25重量份，更优选为0.5-10重量份。11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述含环氧基团的铵盐为卤化铵盐；优选地，所述含环氧基团的铵盐选自2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、2,3-环氧丙基三乙基氯化铵、1,2-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵、二乙基-2,3-环氧丙基-[3-(甲基二甲氧基)]硅丙基氯化铵、2,3-环氧丙基三甲基溴化铵、2,3-环氧丙基三乙基溴化铵、1,2-环氧丙基二甲基十二烷基溴化铵和二乙基-2,3-环氧丙基-[3-(甲基二甲氧基)]硅丙基溴化铵中的一种或多种。2CN109692585A权利要求书2/2页12.根