CN112844077A - 一种pe微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；PE微孔膜的孔径为0.01‑10μm，孔隙率为70‑95％，厚度为20‑120μm。本发明PE微孔膜的孔径小且均质性优异，其表面涂覆聚砜层，由于涂敷聚砜时采用的DMF、DMAc、NMP或DMSO等有机溶剂，PE微孔膜易溶于此类溶剂，使得PE微孔膜会受到渗透刻蚀，使得聚砜层表面孔径变小，更加均匀。由于聚砜层孔径更加均匀将使得聚酰胺层在聚合过程中减少缺陷，聚酰胺层更加均匀，性能更加优异。本发明制备得到的反渗透膜具有优异的水通量和截留率。
Description
技术领域
本发明属于反渗透膜领域，特别涉及一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法。
背景技术
反渗透是一种高效的水净化方法，具有效率高，成本低，无相变，易集成化、模块化及自动化等优点，广泛用于电子行业高纯水制备、医疗用水制备、海水淡化、苦咸水淡化、污水再生利用等诸多领域。随着全球淡水资源的短缺及水污染的日益严重，反渗透技术在水净化方面发挥着越来越重要的作用。
但是目前反渗透膜的基膜孔径分布不均匀，在聚酰胺薄膜反应过程中会使得反渗透膜表面孔径不均匀，最终影响反渗透膜的通量和截留率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法，聚砜层和聚酰胺层孔径均匀，性能更加优异，能够提高反渗透膜的水通量和截留率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种PE微孔膜为基材的反渗透膜，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；
PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm。
进一步的，PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。
进一步的，亲水性聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚甲基吡咯烷酮、聚丙烯酸。
进一步的，无机粒子为二氧化硅、氯化钠、碳酸钙或二氧化钛。
进一步的，增链剂为邻苯二甲酸酐或聚异二醇。
本发明还提供了上述一种PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
1)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，固化后得到覆有聚砜层的PE微孔膜；
2)取间苯二胺、三乙胺和樟脑磺酸加入去离子水中，磁力搅拌，制得水相溶液；取均苯三甲酰氯加入正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液；将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；
3)将聚乙烯醇溶于去离子水中，机械搅拌，得到聚乙烯醇水溶液；将氧化石墨烯溶于去离子水中，磁力搅拌，超声分散，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛、左旋丝氨酸和盐酸，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，烘干，得到反渗透膜。
进一步的，PE微孔膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；
2)再将步骤1)得到的基膜退火、拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到用于水处理膜基材的PE微孔膜。
进一步的，水相溶液中间苯二胺的质量浓度5.9％，三乙胺的质量浓度3.4％，樟脑磺酸的质量浓度为5.9％；油相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.3％；
进一步的，聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为99％；含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶20-50；
进一步的，含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％。
本发明提供了一种PE微孔膜为基材的反渗透膜及其制备方法，具有以下优势：
1)PE微孔膜的孔径小且均质性优异，其表面涂覆聚砜层，由于涂敷聚砜时采用的DMF、DMAc、NMP或DMSO等有机溶剂，PE微孔膜易溶于此类溶剂，使得PE微孔膜会受到渗透刻蚀，使得聚砜层表面孔径变小，更加均匀。
2)由于聚砜层孔径更加均匀将使得聚酰胺层在聚合过程中减少缺陷，聚酰胺层更加均匀，性能更加优异。
3)本发明制备得到的反渗透膜具有优异的水通量和截留率。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的实质，下述给出了本发明的实施方式，仅用于说明本发明是如何实施的，并非限制本发明仅可由以下方案实施，在理解本发明技术方案的基础上，对本发明进行的变更、替换、结构修饰依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护范围涵盖于其权利要求及其同变换。
本发明公开了一种PE微孔膜为基材的反渗透膜，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；
PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm。
上述，PE微孔膜的孔径小且均质性优异，其表面涂覆聚砜层，由于涂敷聚砜时采用的DMF、DMAc、NMP或DMSO等有机溶剂，PE微孔膜易溶于此类溶剂，使得PE微孔膜会受到渗透刻蚀，使得聚砜层表面孔径变小，更加均匀。由于聚砜层孔径更加均匀将使得聚酰胺层在聚合过程中减少缺陷，聚酰胺层更加均匀，性能更加优异。
进一步的，PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。
进一步的，亲水性聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚甲基吡咯烷酮、聚丙烯酸。
进一步的，无机粒子为二氧化硅、氯化钠、碳酸钙或二氧化钛。
进一步的，增链剂为邻苯二甲酸酐或聚异二醇。
本发明还提供了上述一种PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
1)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，固化后得到覆有聚砜层的PE微孔膜；
2)取间苯二胺、三乙胺和樟脑磺酸加入去离子水中，磁力搅拌，制得水相溶液；取均苯三甲酰氯加入正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液；将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；
3)将聚乙烯醇溶于去离子水中，机械搅拌，得到聚乙烯醇水溶液；将氧化石墨烯溶于去离子水中，磁力搅拌，超声分散，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛、左旋丝氨酸和盐酸，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，烘干，得到反渗透膜。
上述，在孔径小且均质性优异的PE微孔膜表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液溶剂为DMF、DMAc、NMP、DMSO等有机溶剂，PE材料易溶于此类溶剂，以PE微孔膜为基材上面涂覆铸膜液过程中，铸膜液会对PE微孔膜进行渗透刻蚀，此过程会使得铸膜液成膜后表面孔径变小，更加均匀。聚砜层基膜孔径更加均匀将使得聚酰胺层在聚合过程中减少缺陷，聚酰胺层薄膜更加均匀，性能更加优异。
进一步的，PE微孔膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；
2)再将步骤1)得到的基膜退火、拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到用于水处理膜基材的PE微孔膜。
采用上述方法制备得到的PE微孔膜孔径小、孔隙率高、均质性优异，其作为反渗透膜的基膜，能够提高反渗透膜的通量和截留率。
进一步的，水相溶液中间苯二胺的质量浓度5.9％，三乙胺的质量浓度3.4％，樟脑磺酸的质量浓度为5.9％；油相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.3％；
进一步的，聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为99％；含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶20-50；
进一步的，含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％。
为了进一步说明本发明的技术方案，结合以下实施例具体说明。
实施例1
PE微孔膜为基材的反渗透膜，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm；
PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。亲水性聚合物为聚丙烯酸；无机粒子为二氧化钛；增链剂为邻苯二甲酸酐；
上述PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将质量比质量比为2：1：2：1的高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；再将基膜退火、双向拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到厚度为100μm的PE微孔膜；
2)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液使用的溶剂为DMAC，聚砜的质量浓度为10％，固化后得到覆有50μm聚砜层的PE微孔膜；
3)取间苯二胺70g、三乙胺40g和樟脑磺酸70g加入1000ml去离子水中，磁力搅拌5min，制得水相溶液(水相溶液中间苯二胺质量浓度5.9％，三乙胺质量浓度3.4％，樟脑磺酸5.9％)，取均苯三甲酰氯3g加入1000ml正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液(油相溶液中均苯三甲酰氯质量浓度0.3％)，将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，浸入时间为25s，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，界面聚合反应时间为50s，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；
4)将聚合度为1000，醇解度为99％的聚乙烯醇40g溶于80℃的900ml去离子水中，机械搅拌15min，得到聚乙烯醇水溶液；取氧化石墨烯0.8g溶于100ml去离子水中，磁力搅拌10min，超声分散2h，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，磁力搅拌10min，超声分散30min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液(氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶50)；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛4g、左旋丝氨酸2g和盐酸1g，磁力搅拌10min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液(溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％)，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，放入100℃的烘箱内反应10min，得到反渗透膜。
实施例2
PE微孔膜为基材的反渗透膜，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm；
PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。亲水性聚合物为聚丙烯酸；无机粒子为二氧化钛；增链剂为邻苯二甲酸酐；
上述PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将质量比质量比为2：1：2：1的高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；再将基膜退火、双向拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到厚度为100μm的PE微孔膜；
2)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液使用的溶剂为DMAC，聚砜的质量浓度为10％，固化后得到覆有50μm聚砜层的PE微孔膜；
3)取间苯二胺70g、三乙胺40g和樟脑磺酸70g加入1000ml去离子水中，磁力搅拌5min，制得水相溶液(水相溶液中间苯二胺质量浓度5.9％，三乙胺质量浓度3.4％，樟脑磺酸5.9％)，取均苯三甲酰氯3g加入1000ml正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液(油相溶液中均苯三甲酰氯质量浓度0.3％)，将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，浸入时间为25s，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，界面聚合反应时间为50s，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；
4)将聚合度为1000，醇解度为99％的聚乙烯醇40g溶于80℃的900ml去离子水中，机械搅拌15min，得到聚乙烯醇水溶液；取氧化石墨烯1.33g溶于100ml去离子水中，磁力搅拌10min，超声分散2h，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，磁力搅拌10min，超声分散30min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液(氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶30)；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛4g、左旋丝氨酸2g和盐酸1g，磁力搅拌10min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液(溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％)，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，放入100℃的烘箱内反应10min，得到反渗透膜。
实施例3
PE微孔膜为基材的反渗透膜，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm；
PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。亲水性聚合物为聚丙烯酸；无机粒子为二氧化钛；增链剂为邻苯二甲酸酐；
上述PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将质量比质量比为2：1：2：1的高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；再将基膜退火、双向拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到厚度为100μm的PE微孔膜；
2)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液使用的溶剂为DMAC，聚砜的质量浓度为10％，固化后得到覆有50μm聚砜层的PE微孔膜；
3)取间苯二胺70g、三乙胺40g和樟脑磺酸70g加入1000ml去离子水中，磁力搅拌5min，制得水相溶液(水相溶液中间苯二胺质量浓度5.9％，三乙胺质量浓度3.4％，樟脑磺酸5.9％)，取均苯三甲酰氯3g加入1000ml正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液(油相溶液中均苯三甲酰氯质量浓度0.3％)，将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，浸入时间为25s，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，界面聚合反应时间为50s，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；
4)将聚合度为1000，醇解度为99％的聚乙烯醇40g溶于80℃的900ml去离子水中，机械搅拌15min，得到聚乙烯醇水溶液；取氧化石墨烯2g溶于100ml去离子水中，磁力搅拌10min，超声分散2h，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，磁力搅拌10min，超声分散30min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液(氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶20)；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛4g、左旋丝氨酸2g和盐酸1g，磁力搅拌10min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液(溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％)，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，放入100℃的烘箱内反应10min，得到反渗透膜。
对比例1
1)PET无纺布为基材，PET无纺布经过压制工艺生产而成无纺布，表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液使用的溶剂为DMAC，聚砜的质量浓度为10％，厚度控制50μm，入水固化后备用，取间苯二胺70g、三乙胺40g和樟脑磺酸70g加入1000ml去离子水中，磁力搅拌5min，制得水相溶液(水相溶液中间苯二胺质量浓度5.9％，三乙胺质量浓度3.4％，樟脑磺酸5.9％)，取均苯三甲酰氯3g加入1000ml正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液(油相溶液中均苯三甲酰氯质量浓度0.3％)，将聚砜支撑膜浸入到水相溶液中，浸入时间为25s，取出后去除溶剂去离子水，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，界面聚合反应时间为50s，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态反渗透膜；
2)将聚合度为1000，醇解度为99％的聚乙烯醇40g溶于80℃的900ml去离子水中，机械搅拌15min，得到聚乙烯醇水溶液；
3)取氧化石墨烯0.8g溶于100ml去离子水中，磁力搅拌10min，超声分散2h，得到氧化石墨烯水溶液；
4)将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，磁力搅拌10min，超声分散30min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液(氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶50)；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛4g、左旋丝氨酸2g和盐酸1g，磁力搅拌10min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液(溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％)，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在初生态反渗透膜表面，放入100℃的烘箱内反应10min，得到反渗透膜。
对比例2：
1)PET无纺布为基材，PET无纺布经过压制工艺生产而成无纺布，表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液使用的溶剂为DMAC，聚砜的质量浓度为10％，厚度控制50μm，入水固化后备用，取间苯二胺70g、三乙胺40g和樟脑磺酸70g加入1000ml去离子水中，磁力搅拌5min，制得水相溶液(水相溶液中间苯二胺质量浓度5.9％，三乙胺质量浓度3.4％，樟脑磺酸5.9％)，取均苯三甲酰氯3g加入1000ml正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液(油相溶液中均苯三甲酰氯质量浓度0.3％)，将聚砜支撑膜浸入到水相溶液中，浸入时间为25s，取出后去除溶剂去离子水，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，界面聚合反应时间为50s，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态反渗透膜；
2)将聚合度为1000，醇解度为99％的聚乙烯醇40g溶于80℃的900ml去离子水中，机械搅拌15min，得到聚乙烯醇水溶液；
3)取氧化石墨烯1.33g溶于100ml去离子水中，磁力搅拌10min，超声分散2h，得到氧化石墨烯水溶液；
4)将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，磁力搅拌10min，超声分散30min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液(氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶30)；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛4g、左旋丝氨酸2g和盐酸1g，磁力搅拌10min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液(溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％)，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在初生态反渗透膜表面，放入100℃的烘箱内反应10min，得到反渗透膜。
对比例3：
1)PET无纺布为基材，PET无纺布经过压制工艺生产而成无纺布，表面涂覆聚砜铸膜液，表面涂覆聚砜铸膜液，聚砜铸膜液使用的溶剂为DMAC，聚砜的质量浓度为10％，厚度控制50μm，入水固化后备用，取间苯二胺70g、三乙胺40g和樟脑磺酸70g加入1000ml去离子水中，磁力搅拌5min，制得水相溶液(水相溶液中间苯二胺质量浓度5.9％，三乙胺质量浓度3.4％，樟脑磺酸5.9％)，取均苯三甲酰氯3g加入1000ml正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液(油相溶液中均苯三甲酰氯质量浓度0.3％)，将聚砜支撑膜浸入到水相溶液中，浸入时间为25s，取出后去除溶剂去离子水，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，界面聚合反应时间为50s，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态反渗透膜；
2)将聚合度为1000，醇解度为99％的聚乙烯醇40g溶于80℃的900ml去离子水中，机械搅拌15min，得到聚乙烯醇水溶液；
3)取氧化石墨烯2g溶于100ml去离子水中，磁力搅拌10min，超声分散2h，得到氧化石墨烯水溶液；
4)将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，磁力搅拌10min，超声分散30min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液(氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶20)；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛4g、左旋丝氨酸2g和盐酸1g，磁力搅拌10min，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液(溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％)，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在初生态反渗透膜表面，放入100℃的烘箱内反应10min，得到反渗透膜。
将实施例1-3和对比例1-3制备的反渗透膜放置在水中，在25℃，150psi压力，2000ppm氯化钠的水溶液的测试条件下，在待膜稳定运行30min后测量水通量和脱盐率，测试结果见表1。
表1 实施例1-3和对比例1-3的试验结果
由表1可知，本发明制备得到的反渗透的水通量和脱盐率均高于对比例1-3。
综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的某些优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明精神和范围。
Claims (10)
1.一种PE微孔膜为基材的反渗透膜，其特征在于，包括PE微孔膜，涂覆在PE微孔膜上的聚砜层及涂覆在聚砜层上的聚酰胺层；
PE微孔膜的孔径为0.01-10μm，孔隙率为70-95％，厚度为20-120μm。
2.根据权利要求1所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜，其特征在于，PE微孔膜包括高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子；高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子的质量比为2：1：2：1。
3.根据权利要求2所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜，其特征在于，亲水性聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚甲基吡咯烷酮、聚丙烯酸。
4.根据权利要求2所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜，其特征在于，无机粒子为二氧化硅、氯化钠、碳酸钙或二氧化钛。
5.根据权利要求2所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜，其特征在于，增链剂为邻苯二甲酸酐或聚异二醇。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在PE微孔膜的表面涂覆聚砜铸膜液，固化后得到覆有聚砜层的PE微孔膜；
2)取间苯二胺、三乙胺和樟脑磺酸加入去离子水中，磁力搅拌，制得水相溶液；取均苯三甲酰氯加入正己烷中，搅拌至溶解，制得均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液；将步骤1)得到的覆有聚砜层的PE微孔膜浸入到水相溶液中，取出后去除溶剂，再浸入到配制的均苯三甲酰氯-正己烷油相溶液中进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，取出后去除溶剂正己烷，得到初生态聚酰胺反渗透膜；
3)将聚乙烯醇溶于去离子水中，机械搅拌，得到聚乙烯醇水溶液；将氧化石墨烯溶于去离子水中，磁力搅拌，超声分散，得到氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液；向含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中加入戊二醛、左旋丝氨酸和盐酸，得到含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液，将含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液涂覆在步骤1)得到的初生态反渗透膜表面，烘干，得到反渗透膜。
7.根据权利要求6所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，其特征在于，PE微孔膜的制备方法，包括以下步骤：
1)将高密度PE、增链剂、亲水性聚合物和无机粒子混合均匀倒入螺杆挤出机中熔融挤出，熔融挤出基膜的牵引比为10-100；
2)再将步骤1)得到的基膜退火、拉伸和热定型，退火的温度为100-150℃，拉伸倍率为60％-150％，得到用于水处理膜基材的PE微孔膜。
8.根据权利要求6所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，其特征在于，水相溶液中间苯二胺的质量浓度5.9％，三乙胺的质量浓度3.4％，樟脑磺酸的质量浓度为5.9％；油相溶液中均苯三甲酰氯的质量浓度为0.3％。
9.根据权利要求6所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为99％；含氧化石墨烯的聚乙烯醇水溶液中氧化石墨烯与聚乙烯醇的质量比为1∶20-50。
10.根据权利要求6所述的PE微孔膜为基材的反渗透膜的制备方法，其特征在于，含氧化石墨烯的聚乙烯醇交联反应溶液中聚乙烯醇质量浓度3.8％，戊二醛质量浓度0.38％，左旋丝氨酸质量浓度0.19％，盐酸质量浓度0.1％。
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