耐氯聚酯半透膜的制備方法

專利名稱：耐氯聚酯半透膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反滲透膜的制備方法及其在脫鹽過程中的應(yīng)用。更具體地，本發(fā)明涉及耐氯降解的聚酯半透膜的制備方法。
在流體或氣體中各種組份的分離可采用許多方法，其中包括超濾或反滲透可作為有效分離的技術(shù)。后者類型的分離法的一種特殊例子包括脫鹽工藝，從海水、污染水、稍咸的水或咸水中回收飲用水或適合于其它目的的水。該方法對(duì)于那里水的性質(zhì)上為稍咸的或咸水的世界上的某些地區(qū)具有特殊的價(jià)值。該水的脫鹽是為提供工業(yè)、農(nóng)業(yè)或家庭使用的大量的飲用水或相對(duì)地?zé)o鹽的水所需要的。水的脫鹽是迫使水通過反滲透膜進(jìn)行的，借此凈化的水通過該膜并予以回收，而污染物或鹽類不能通過該膜，于是，事實(shí)上它們是被該膜排拆并作為截留物回收。
用于這類目的的反滲透膜必須具有可用于該工藝的某些特性。例如，該膜必須具有非常高的鹽截留系數(shù)。此外，另一特性和必須解決的問題是當(dāng)使用時(shí)膜必須為耐氯功擊性質(zhì)的膜。在反滲透膜使用中的其它重要因素是所述的膜，也應(yīng)具有高的通量特性，即在相對(duì)低的壓力下通過該膜相對(duì)大量的水的能力。如果膜具有上述這些所要求的特性，它在脫鹽過程中的可使用性將成為商業(yè)上的可行性。
由于用作脫鹽工藝中的半透膜，在性質(zhì)上應(yīng)相對(duì)地薄的，以提供所需的通量率，在許多場(chǎng)合下，該反滲透膜被復(fù)合或?qū)盈B在一種多孔支承背襯材料上是必要的。多孔支承背襯材料的本身必須具有這類用途所要求的某些特性。例如，多孔支承背襯材料應(yīng)具有足夠大的讓水或滲透物能夠通過支承體而不影響或減少整個(gè)組合物能量率的孔尺寸。反過來說，該孔尺寸不應(yīng)大到該薄的復(fù)合物半滲透膜趨于填滿或陷入該孔，由此，由于該薄層膜的變形而帶來膜破壞的可能性，于是導(dǎo)致所述的膜失去其在反滲透過程中的效率。
反滲透膜已由各種種類的已知聚合材料所制得和應(yīng)用。而許多這類聚合材料具有當(dāng)鹽截留能力超過98%時(shí)降低溶液濃度的能力，有些不具有所需的能量，因此要求通過每單位的膜表面產(chǎn)生的水的體積是足以滿足技術(shù)應(yīng)用。
其它的半滲透膜包括界面聚合的復(fù)合物，該類型的膜的例子在美國(guó)專利號(hào)4，277，334中被找到，其中該膜已由一種基本上單體的多?；u和一種基本上單體的亞芳基多胺制備的一種交聯(lián)的界面聚合的芳族多胺來制備。美國(guó)專利號(hào)4，415，455揭示了一種可用于水脫鹽的膜，它包括一種甲基丙烯酸和含有羥基的單體(例如羥乙基丙烯酸甲酯帶有多官能羧酸任意選擇地加成)的共聚物。后者的化合物可舉例如1，2，4，5-苯四羧酸或檸檬酸的低分子量的化合物，其目的是發(fā)揮交聯(lián)劑功能。
揭示的可用在反滲透過程中的膜的其他美國(guó)專利包括美國(guó)專利號(hào)4，168，352。該專利描述一種通過單體(諸如羥乙基丙烯酸甲酯，它存在于單體和聚合物例如聚丙烯酸的混合物中)的聚合而產(chǎn)生的膜。這些化合物的聚合以光化學(xué)方法引發(fā)以及產(chǎn)生的膜將含有羥乙基丙烯酸甲酯和其它聚合物相混合的均聚物。聚合的羥乙基丙烯酸甲酯和聚羧酸之間沒有化學(xué)鍵合。另外，美國(guó)專利號(hào)4，267，295揭示一種水凝膠組成，它是通過丙烯酸酯(包括甘油丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、羥乙基丙烯酸酯以及二丙烯酸酯例如亞乙基甘醇二丙烯酸甲酯)的混合物交聯(lián)產(chǎn)生的。該聚合物的引發(fā)是通過用游離基引發(fā)劑例如偶氮二異丁腈(AIBN)實(shí)施的。形成的膜具有游離羥基，它在膜的形成期間并不反應(yīng)，最終的膜的組成是用各種單體交聯(lián)的無規(guī)共聚物。
與這些已有的專利不同，本發(fā)明涉及一種制備聚酯半透膜的方法，它可用在反滲透過程中，它是由一種溶液涂著在一種多孔支承背襯材料上并固化以形成顯示優(yōu)異的耐氯、良好的通量和分離特性的膜。該溶液包括兩種聚合物的摻合物，它們將在固化過程中交聯(lián)以便在酸催化酯化反應(yīng)過程中形成聚酯膜或已由聚合的羥烷基丙烯酸酯與丙烯酰鹵或二羧酸酐反應(yīng)形成的聚酯預(yù)聚物，它將在固化過程中交聯(lián)在背襯材料上以形成聚酯膜。
本發(fā)明涉及反滲透膜的制備方法及其在脫鹽工藝中的應(yīng)用。更具體地，本發(fā)明涉及極其耐氯降解的反滲透膜的制備方法。
如前所述，采用反滲透膜從流體分離液體或從液體分離固體是商業(yè)上的重要項(xiàng)目。讓水通過反滲透膜使在性質(zhì)上稍咸的或咸的水變成為飲用水或適于工業(yè)或農(nóng)業(yè)地區(qū)應(yīng)用的水，這是在脫鹽領(lǐng)域中尤其實(shí)際的問題。在許多場(chǎng)合含氯化合物諸如各種氯化胺類、次氯酸鹽或二氧化氯作為消毒劑或抗菌之目的加至咸水中。然后該咸水通過曝氣或脫鹽前化學(xué)地除去該含氯化合物。然而，在許多場(chǎng)合不能有效地全部去除，故而相對(duì)少的但有害數(shù)量的化合物仍將留在水中。存在于待脫鹽的水中的含氯化合物構(gòu)成對(duì)大多數(shù)反滲透膜的效率和長(zhǎng)使用壽命的威協(xié)。于是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)按下文詳述的本方法制備的膜和根據(jù)本脫鹽方法將耐受氯的攻擊，以及由此可以比其它膜使用更長(zhǎng)的時(shí)間周期，而仍保持其所需求的截留鹽和通量性能。
本申請(qǐng)的構(gòu)成發(fā)明特征的特殊的膜將包括由聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸、聚合的多羧酸、二羧酸酐或丙烯酰鹵反應(yīng)形成的聚酯，它支承在多孔支承背襯材料上。在脫鹽過程中通過應(yīng)用這類膜，可以在相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間周期下處理咸的或稍咸的水溶液而不用更換膜，該膜的長(zhǎng)壽部分地由于耐受因暴露于水溶液中氯所導(dǎo)致的降解。
為此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制備耐氯半透膜的方法，該膜適用于諸如存在有足夠數(shù)量以降解其它類型膜的水的脫鹽的那種分離過程。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用一種按本發(fā)明制備的反滲透膜作為咸水的脫鹽的方法。
一方面，本發(fā)明的具體例子屬于一種耐氯聚酯半透膜的制備方法，它包括在接觸條件下讓多孔背襯材料與一種包括兩種聚合物的摻合物的溶液接觸，這兩種聚合的羥烷基丙烯酸酯與聚合的單羧酸或聚合的多羧酸聚合物在酸催化酯化過程中形成聚酯，或者，讓多孔背襯材料與一種包括由聚合的羥烷基丙烯酸酯與丙烯酰鹵或二羧酸的酐反應(yīng)所形成的預(yù)聚物的溶液接觸，回收所得的涂覆有溶液的多孔支承復(fù)合物，在固化的條件下固化所述的復(fù)合物，以及獲得所得的耐氯聚酯半滲透膜。
本發(fā)明的專門實(shí)施例在于制備一種耐氯聚酯半透膜的方法，它包括讓多孔背襯材料(例如聚砜)與一種含有酸催化劑和聚(羥乙基丙烯酸酯)帶有聚丙烯酸或聚衣康酸的含水醇溶液于室溫至約60℃的溫度范圍下，在自大氣壓至約1034Kpa(表壓)的壓力范圍下接觸約2秒至約5分鐘的時(shí)間，回收所得涂有溶液的聚砜復(fù)合物，于約100℃至約150℃、自環(huán)境壓力至約207Kpa(表壓)的條件下固化所述的復(fù)合物約10分鐘至約60分鐘，以及獲得所得的膜。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例在于制備一種耐氯聚酯半透膜的方法，它包括讓多孔背襯材料(例如聚砜)與含有酸催化劑及由聚(羥乙基丙烯酸酯)和苯二甲酸酐通過堿催化酯化制備的預(yù)聚物的含水醇溶液于環(huán)境溫度至約60℃、在環(huán)境壓力至約1034Kpa(壓力計(jì))下接觸時(shí)間范圍約2秒至約5分鐘，回收涂有溶液的聚砜復(fù)合物，于約100℃至約150℃、自低于環(huán)境壓力至約207Kpa(表壓)的條件下，固化所述的復(fù)合物約10分鐘至約60分鐘，并獲得所得的膜。
本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例在于制備一種耐氯聚酯半透膜的方法，它包括讓聚(羥乙基丙烯酸酯)與丙酸酰氯反應(yīng)以形成預(yù)聚物，使多孔背襯材料(例如聚砜)于約-20℃至約60℃的溫度范圍、在自約大氣壓至約1034Kpa(表壓)的壓力范圍下，與所述的預(yù)聚物接觸約2秒鐘至約5分鐘，除去過剩的預(yù)聚物，于約環(huán)境溫度至約150℃以及自約大氣壓至約689Kpa(表壓)的壓力范圍下，通過曝露于紫外輻照源下固化所述的預(yù)聚物，以及獲得所得的耐氯半透膜。
其它的具體實(shí)施例將在以下本發(fā)明的說明書中詳述。
如前所述，本發(fā)明涉及呈現(xiàn)極其耐氯降解的以及具有高的通量率和截留率的反滲透膜的制備方法。該膜在性質(zhì)上是聚酯，是通過在多孔支承背襯材料上澆鑄包括聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸或聚合的多羧酸摻合物的溶液，或者一種包含由聚合的羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰鹵反應(yīng)形成的預(yù)聚物的溶液來制備。當(dāng)?shù)诙M份為聚合的單羧酸或聚合的多羧酸時(shí)，一種含有酸催化劑的含水醇溶液可用作為在聚酯配方中的二個(gè)組份的介質(zhì)。那里第二組份為丙烯酰鹵或二羧酸酐，在一種合適的溶劑中反應(yīng)形成預(yù)聚物，該預(yù)聚物回收之，并用包含預(yù)聚物和第二溶劑的涂覆溶液完成澆鑄。在接觸的條件下，多孔支承材料與該溶液接觸，接著除去過剩的溶液以及涂有溶液的多孔支承背襯材料在固化條件下固化以形成所需求的耐氯聚酯半透膜，它具有鹽截留和通量方面良好的特性。
通過在多孔支承背襯材料上澆鑄包括聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸或聚合的多羧酸摻合物的溶液制備膜時(shí)，該兩種聚合的材料，一種含有羥基部分，另一種是用以控制膜的交聯(lián)度和分子量。這與根據(jù)美國(guó)專利號(hào)4，415，455所述方法形成的膜截然不同，如前所述，它是由在相同分子上包含羧基和羥基的起始共聚物形成的共聚物，其中交聯(lián)度不易加以控制。
膜的組份形成本發(fā)明的聚酯膜的第一種組份包括聚合的羥烷基丙烯酸酯，該化合物的烷基部分中包括自1至約4個(gè)碳原子。這些丙烯酸酯的若干例子包括聚(羥甲基丙烯酸甲酯)、聚(羥乙基丙烯酸甲酯)、聚(羥丙基丙烯酸酯)、聚(羥丁基丙烯酸酯)、聚(羥戊基丙烯酸酯)、聚(羥甲基丙烯酸酯)、聚(羥乙基丙烯酸酯)、聚(羥丙基丙烯酸甲酯)、聚(羥丁基丙烯酸甲酯)、聚(羥戊基丙烯酸甲酯)，等。
用于形成所需的聚酯膜的第二種組份包括聚合的單羧酸、聚合的多羧酸、二羧酸的酐或丙烯酰鹵、聚合的單羧酸將選自包括聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的組。聚合的多羧酸在性質(zhì)上是由4至約8個(gè)碳原子的不飽和單體衍生的。該單體的代表性的例子包括富馬酸、馬來酸、戊烯二酸、檸康酸、衣康酸、亞乙基丙二酸、甲基富馬酸、烯酸基丙二酸、亞丙基丙二酸、氫化粘康酸、烯丙基琥珀酸、羰己內(nèi)酰酸、蕓康酸等。二羧酸的酐可以含有自2至約10個(gè)碳原子。這些酸酐的代表性的若干例子包括飽和的二羧酸的酐諸如乙二酸酐、丙二酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐、癸二酸酐等;不飽和的二羧酸的酐諸如富馬酸酐、馬來酸酐、戊烯二酸酐、檸康酸酐、認(rèn)康酸酐、甲基富馬酸酐、烯丙基丙二酸酐、氫化粘康酸酐、蕓康酸酐等;環(huán)脂肪酸酐諸如1，2-環(huán)戊烷二羧酸酐、1，2-環(huán)己烷二羧酸酐、1，2-環(huán)庚烷二羧酸酐、環(huán)戊烯-1，2-二羧酸酐、環(huán)己烯-1，2-二羧酸酐等;芳香族的酸酐諸如鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸酐、對(duì)苯二甲酸酐、萘二甲酸酐等;丙烯酰鹵的若干代表性的例子包括丙烯酰氯、丙烯酰溴、丙烯酰碘、丙烯酰氟、甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酰溴、甲基丙烯酰碘和甲基丙烯酰氟。
背襯材料在其上面可被涂覆有聚酯的多孔支承背襯材料的例子將包括那些含有充分允許滲透物通過的孔尺寸的聚合物材料，但孔尺寸不是大到足以干擾跨越所得的超薄半滲透膜。在本發(fā)明的較佳的具體例子中，多孔支承背襯材料的孔尺寸將為自約1至約1.000毫微米?？壮叽绱笥?000毫微將使超薄半滲透膜陷入孔內(nèi)，破環(huán)膜所需的特性之一的均勻構(gòu)型?？捎米髦苽渌枘そM份的多孔支承背襯材料的例子將包括聚砜、聚碳酸酯、微孔聚丙烯、各種聚酰胺、聚苯醚等。
預(yù)聚物形成在一個(gè)實(shí)施例中，通過本發(fā)明方法形成的耐氯半透膜可以借助于讓聚合的羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰鹵或二羧酸酐在含有堿催化劑的合適的溶劑中通過堿催化酯化反應(yīng)以形成預(yù)聚物，回收該預(yù)聚物，并用包含該預(yù)聚物的溶液涂覆在多孔支承背襯材料來制備。在溶劑中羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰氯的摩爾比自約0.1∶1至約1.0∶0.1摩爾羥烷基丙烯酸酯/摩爾丙烯酰鹵的范圍。羥烷基丙烯酸酯和二羧酸酐的摩爾比自約1.0∶0.9至1.0∶0.1摩爾聚合的羥烷基丙烯酸酯/摩爾二羧酸酐的范圍。用作堿催化酯化反應(yīng)的堿催化劑的例子為三乙胺、三丙胺、三丁胺、吡啶和二甲胺基吡啶。預(yù)聚物的形成是在從低于環(huán)境溫度至所采用溶劑的沸點(diǎn)這樣溫度范圍以及壓力自大氣壓至約1724Kpa(表壓)下進(jìn)行。用于制備預(yù)聚物的溶劑的那些將溶解兩種組份而不干擾酯化反應(yīng)的溶劑，包括二甲基甲酰按、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等。
涂覆溶液通過在多孔支承背襯材料上澆鑄一種溶液包含聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸或聚合的單羧酸摻合物的溶液，或一種包括由羥烷基丙烯酸酯和二羧酸酐的堿催化酯化形成的預(yù)聚物的溶液，制備膜時(shí)該多孔支承背襯材料的涂覆在含有酸性催化劑的含水的醇溶液中完成。該催化劑包括諸如硫酸、苯磺酸、間甲苯磺酸等酸類。形成涂覆溶液的所用的較佳的醇類包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇等。在溶液中醇和水的比例可以在相對(duì)廣泛的范圍內(nèi)變化，通常地，醇和水的比例自約0.2∶1至約2∶1的范圍，在本發(fā)明范圍內(nèi)，也考慮了采用超出此范圍的比例，盡管不一定具有等同的結(jié)果。聚合的羥烷基丙烯酸酯和單羧酸在含醇的涂覆溶液中的摩爾比為自約0.1∶1.0至約1.0∶0.1摩爾聚合的羥烷基丙烯酸酯/摩爾聚合的單羧酸的范圍。聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的多羧酸在醇的涂覆溶液中的摩爾比為自約0.1∶10至約1.0∶0.1摩爾聚羥烷基丙烯酸酯/摩爾聚多羧酸的范圍。通過聚合的羥烷基丙烯酸酯和二羧酸酐的堿催化酯化形成的預(yù)聚物在醇的涂覆溶液中以約0.2至約3.0%(重量)的預(yù)聚物存在于醇溶液中。所需求的聚酯膜將通過涂覆在背襯材料上的聚合物的酸催化酯化反應(yīng)而形成。
當(dāng)該耐氯半透膜是通過把含有由聚合的羥烷基丙烯酸和烯丙酰鹵在合適的溶劑中反應(yīng)形成的預(yù)聚物的溶液涂覆在多孔支承背襯材料上進(jìn)行制備時(shí)，在涂覆溶液中預(yù)聚物的含量范圍為直至5.0%，較佳在自約0.05%至1.0%。所用的溶劑的代表性例子為苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、庚烷等。
涂覆條件多孔支承背襯材料的涂覆在接觸條件下進(jìn)行，包括包含羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸或聚合的多羧酸，或包含由羥烷基丙烯酸酯和二羧酸酐通過堿催化酯化反應(yīng)形成的預(yù)聚物的涂覆溶液，溫度范圍為自約環(huán)境溫度(20-25℃)至約60℃，對(duì)于包含由羥烷基丙烯酸酯如丙烯酰鹵反應(yīng)形成的預(yù)聚物的溶液，溫度范圍為自約-20℃至約60℃。涂覆條件還包括自約大氣壓力至約1034Kpa(表壓)范圍的壓力。多孔支承背襯材料是與涂覆溶液進(jìn)行接觸一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期，可在自約2秒鐘至約5分鐘的持續(xù)時(shí)間范圍。于該時(shí)間終了時(shí)從涂覆溶液浴中取出多孔支承背襯材料，通過瀝干或通過刀子刮除多余的溶液，然后經(jīng)受固化步驟。
可能的連續(xù)法制備同時(shí)，在本發(fā)明范圍內(nèi)還考慮了耐氯薄膜復(fù)合聚酯膜可以按連續(xù)操作的方法制備。當(dāng)采用這種類型的操作法時(shí)，將多孔支承背襯材料連續(xù)地通過涂覆溶液的浴一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期。通過該浴后，涂覆了的背襯材料連續(xù)地取出，以及如果需要再通過軋輥以去除可能存在在背襯材料表面上的任何多余溶液。接著，該半透膜復(fù)合物經(jīng)固化，例如可以在一個(gè)保持所需溫度和壓力下的爐子中，于預(yù)定的速率通過所述的爐子，以避免對(duì)復(fù)合膜的任何可能的損害。
固化條件復(fù)合膜的固化當(dāng)其第二種組份為單體的多羧酸、聚合的多羧酸或二羧酸酐時(shí)可以在寬廣溫度范圍中進(jìn)行，所述的范圍是自約100℃至約150℃以及壓力范圍可以是自低于環(huán)境壓力至約207Kpa(表壓)，作用時(shí)間周期可以是自10分鐘至約60分鐘或更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。溫度、壓力和時(shí)間的操作參數(shù)將是互相依賴的，膜固化的主要準(zhǔn)則是所述的固化時(shí)間足以形成薄膜復(fù)合半滲透膜，但是不足以影響薄膜和多孔支承背襯材料的所需求特性。例如，過量的熱或固化時(shí)間可能對(duì)多孔支承背襯材料的孔尺寸起作用，導(dǎo)致所需求膜的通量降低。
同時(shí)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還考慮了耐氯半滲透膜是用由羥烷基丙烯酸酯和不飽和的二羧酸酐或丙烯酰鹵涂覆多孔支承背襯材料形成時(shí)，膜的固化或交聯(lián)可以通過利用光化學(xué)的或熱交聯(lián)的或固化的方法完成。熱交聯(lián)或固化可通過加熱聚酯至自約50℃至約150℃以足以形成所需交聯(lián)的一個(gè)時(shí)間周期來完成。而且，該膜可以通過使復(fù)合物經(jīng)受來自多種能源包括紫外光、X-射線、電子束等的輻照進(jìn)行固化或交聯(lián)。例如可以讓該膜復(fù)合物經(jīng)受具有波長(zhǎng)自約1800至約3900埃(Angstroms)諸如來自氙燈、汞蒸氣燈、鎢絲燈或紫外激光器的紫外光源的紫外輻照來完成。另外，該復(fù)合物可以通過經(jīng)受來自諸如電子束的能源輻照來完成，其中施加于復(fù)合物的通量劑量是比較低的，在自約0.1至約10.0Mrads的范圍。如果需要，在涂覆組成中可存在合適的光敏或光引發(fā)劑。這類光引發(fā)劑的例子包括P，P′-雙(二甲基氨基)二苯甲酮、α，α-二甲氧基苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羥基-α，α-二甲氧基苯乙酮、1-苯甲?；h(huán)己醇、硝酸雙氧軸、二苯甲酮和米氏酮的混合物等。在本發(fā)明的范圍內(nèi)考慮了預(yù)聚物通過來自紫外光或電子束輻射的交聯(lián)也可以在鎓或芳基鎓鹽例如六氟銻二苯碘或六氟磷三苯銃的存在下進(jìn)行。
對(duì)由聚合的羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰鹵反應(yīng)形成的預(yù)聚物可以通過游離基引發(fā)完成交聯(lián)。由聚合的羥烷基丙烯酸酯和二羧酸酐反應(yīng)形成的預(yù)聚物是通過酸催化酯化進(jìn)行交聯(lián)。另外，當(dāng)酸酐是一種不飽和的二羧酸酐時(shí)，游離基引發(fā)劑則可以進(jìn)一步地交聯(lián)乙烯基。該過程通過在提升的溫度下在游離基引發(fā)劑，諸如2，2-偶氮雙異丁腈、苯甲酰過氧化物、叔丁基過氧化物、叔丁基過苯甲酸酯、二叔丁基過氧化草酸酯、二異丙基過氧化二碳酸酯、過硫酸鉀、在亞鐵化合物中的過氧化氫的混合物，一種還原劑和氧化劑的混合物包括還原劑諸如連二亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、水合肼以及氧化劑諸如過硫酸鉀、亞鐵氰化鉀、過氧化枯烯、氫過氧化蒎烷、氫過氧化二異丙苯等的存在下，處理該聚酯來完成的。
水處理方法包括海水或稍咸的水的脫鹽，以及水的其它處理，諸如通過硬水除鹽軟化、乳渣濃縮等分離過程，是以反滲透型分離法實(shí)行的。用于實(shí)現(xiàn)分離法的反滲透系統(tǒng)或設(shè)備可以包括在已知技術(shù)中各種類型反滲透設(shè)備的任一種。在該系統(tǒng)中采用的膜取平擠片材形式，特別可應(yīng)用于單片或多片單元的反滲透模件中，單片或多片是被卷繞成螺線構(gòu)型。本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，采用的是連續(xù)操作式的分離工藝，其中水進(jìn)料來自蓄水池，蓄水池包含與本發(fā)明的耐氯半透膜的逆流面相接觸的原料流中一樣的水。通過該膜導(dǎo)致產(chǎn)生滲透物和截留物，滲透物包括脫鹽的水，而截留物包括不需要的鹽或其它存在于咸水原料流中的污染物。如前所述，在咸水原料流中，同時(shí)含有前已詳述的作為消毒劑或抗菌劑被加入的含氯化合物。通常地，分離過程是在包括約環(huán)境溫度至約50℃的溫度范圍和約1380Kpa(表壓)至約6895Kpa(表壓)范圍的施加壓力的分離條件下實(shí)施的。
用羥烷基丙烯酸酯和單羧酸制備的例子實(shí)施例1由0.605克聚(羥乙基)丙烯酸甲酯、0.303克聚丙烯酸、1.815克硫酸、81.1克水和75.1克乙醇混合制備溶液。通過把該溶液手工澆鑄在8×10英寸的微孔聚砜片材上(于環(huán)境溫度和壓力下)，制備一種耐氯半透膜。接觸3分鐘后瀝干過剩的溶液，并在爐子中于120℃溫度下歷時(shí)30分鐘使固化該復(fù)合物。該膜定為A。
實(shí)施例2以類似的方法制備含有0.25克聚(羥乙基)丙烯酸甲酯、0.125克聚丙烯酸、0.75克硫酸、61.9克水和56.1克乙醇的溶液。然后將該溶液手工澆鑄在微孔聚砜片材上，經(jīng)過3分鐘后，瀝干過剩的溶液。然后該復(fù)合物在爐子中于120℃溫度下歷時(shí)30分鐘以產(chǎn)生半透膜。該膜定為B。
實(shí)施例3向50(cc)毫升按上述實(shí)施例2制備的溶液加入0.2(cc)毫升硫酸。按前述的方法制備半透膜以及于相同條件下固化。該膜定為C。
實(shí)施例4在本實(shí)施例中，將一種含有0.13克聚(羥乙基)丙烯酸甲酯、0.10克聚丙烯酸、0.407克硫酸、25克水和25克乙醇的溶液，手工澆鑄在聚砜支持體(于環(huán)境溫度和壓力下)。3分鐘后瀝干過剩的溶液，以及讓該復(fù)合物于120℃溫度下在爐子中固化30分鐘。該膜定為D。
實(shí)施例5把按上述實(shí)施例制備的膜的試樣以1×3″的尺寸置于小室中，并讓水以0.13加侖/分的進(jìn)料流速通過該膜的表面。在試驗(yàn)過程中采用的試驗(yàn)條件包括在膜的一邊壓力為1380Kpa(表壓)而膜的另一邊保持在大氣壓力下。另外，試驗(yàn)期間采用環(huán)境溫度。在試驗(yàn)期間使用了各種進(jìn)料一種進(jìn)料含有0.2%氯化鈉，另一種進(jìn)料含有0.2%硫酸鎂以及第三種進(jìn)料含有0.2%硫酸鈉。讓進(jìn)料通過膜的表面達(dá)1小時(shí)時(shí)間，同時(shí)使截留物和滲透物再循環(huán)。周期性地對(duì)滲透物采樣進(jìn)行測(cè)試。這些試驗(yàn)結(jié)果列于下表1中。
表1膜 進(jìn)料 截留率 通量(GFD)0.2%NaClA-1 82.1 1.9A-2 83.1 1.330.2%MgSO4A-1 88.6 1.60A-2 85.3 1.250.2%MgSO4B-1 90.5 7.42
B-2 80.5 10.6B-3 85.7 9.30.2%NaClC-1 82.6 2.5C-2 88.6 3.0C-3 80.4 3.00.2%NaSO4C-1 90.7 3.0C-2 94.9 3.5C-3 95.1 3.60.2%NaClD-1 88.4 2.0D-2 84.4 2.9D-3 88.9 2.80.2%NaSO4D-1 97.8 4.82D-2 97.1 5.04D-3 97.1 5.0實(shí)施例6在本實(shí)施例中，半透膜按上述實(shí)施例2的方法進(jìn)行制備。根據(jù)此方法產(chǎn)生的膜片按1×3″切成標(biāo)記為E1和E2的兩個(gè)小試樣，并在氯試驗(yàn)回路中進(jìn)行試驗(yàn)。自來水被用作進(jìn)料，同時(shí)連續(xù)地加氯以保持游離氯的水平在10ppm歷時(shí)第一個(gè)150小時(shí)，其后保持在20ppm的水平。周期性地采樣，并測(cè)定鹽排斥率和水通量。膜排斥性和通量是作為氯曝露量的函數(shù)列出，氯曝露量是氯濃度(ppm)和曝露于氯的小時(shí)數(shù)的乘積。這些試驗(yàn)結(jié)果示于下表2中。
表2E1 E2小時(shí) 截留率% GFD 截留率% GFD 氯 小時(shí)(PPM)0 74.6 3.25 78.9 3.5 0 01 76.5 3.91 81.3 3.72 25 2525 74.1 3.95 77.5 3.74 7.5 20535 69.5 4.15 70.5 3.78 15 35560 72.3 4.7 76.7 4.24 7.5 55584 70.4 3.4 75.3 3.4 15 91597 72 3.8 75.8 3.6 15 1110107 73.3 3.6 76.2 3.34 10 1210126 73.4 3.7 77.7 3.2 10 1400140 75.3 3.85 77.8 4.04 10 1565152 75.2 4.04 76.1 3.79 10 1685176 73.4 4.14 75.5 3.93 20 1985188 72.5 4.02 74.2 3.77 15 2165200 72.2 3.92 73.7 3.66 15 2345224 70.4 4.46 71.2 3.83 25 2945238 80.2 4.12 81.3 3.84 0 3045248 72.2 3.31 75.6 3.49 20 3225260 73.5 3.74 73.5 3 15 3405272 72.7 3.19 75 3.56 15 3585284 73.7 4.2 74.7 4.01 12.5 3735296 73.5 4.11 75.6 3.88 25 4055308 73 4.39 74.7 4.03 25 4330
320 73.5 4.04 76.3 3.54 20 4570332 72.5 3.66 74.4 3.81 15 4570346 72.8 4.01 74.4 3.6 15 4930356 72 3.7 72.5 3.67 20 5130370 70.7 3.95 75.1 3.85 15 5333394 73.5 3.84 71.8 3.6 50 6183404 80 4.97 80.5 4.71 25 6433416 73.9 4.04 74.7 3.93 20 6673440 73.7 3.9 75.1 3.76 25 7273452 75.1 3.79 77.2 3.66 37.5 7475476 75.9 3.66 76.1 3.59 37.5 8375476 75.9 3.7 76.1 3.6 37.5 8375512 76.6 3.9 77.1 3.32 125 9913522 74.2 3.9 74.7 3.73 100 10913534 74 3.6 73 3.6 87.5 11963546 70 3.8 71.8 3.6 62.5 12713559 73.5 4 74.2 4 107 14104570 73 4 71 4.2 87.5 15067582 72.5 4.2 72.1 4.1 62.5 15817594 71.1 3.13 72.2 3.8 100 17017606 75 3.7 74.4 3.3 87.5 18067618 72 3.1 73.7 3.52 100 19267654 72.4 4.21 73.5 4 125 22867678 71.8 3.22 71.9 3 100 24067690 72.4 3.37 71.9 3.49 110 25267714 70.9 3.41 70 3.6 125 29359
738 74.4 4 74.3 3.5 100 31609750 77.3 4.15 78.4 3.88 100 32409762 75.5 3.9 75.4 3.8 200 34800774 76.3 3.2 75.8 3.43 300 37800786 77.3 3 76.3 2.9 1000 47000從上表可容易地看出該膜保持它們的耐氯性和耐降解性，因?yàn)樵?7，000氯ppm小時(shí)的周期實(shí)際操作786小時(shí)后，通量和截留率仍為常數(shù)。
實(shí)施例7作為進(jìn)一步的例子，采用連續(xù)澆鑄技術(shù)制備一系列的膜。該方法是使聚砜片材料連續(xù)地通過含有0.23%(重量)的聚(羥乙基丙烯酸甲酯)、0.20%(重量)的聚丙烯酸和0.20%(重量)的硫酸的水和乙醇的浴實(shí)現(xiàn)的。聚砜片材通過該浴的速率是以2英尺/分的速度于大氣壓力和環(huán)境溫度下實(shí)現(xiàn)的，聚砜片材和溶液接觸時(shí)間持續(xù)達(dá)10秒鐘。連續(xù)地取出涂覆了的聚砜片材，瀝干過剩的溶液以及然后在爐子中于120℃經(jīng)受30分鐘的固化步驟。
把制備的膜試樣置于小室中，讓包含有0.2%氯化鈉的水進(jìn)料通過該膜的表面，[于溫度25℃和2760Kpa(表壓)施加于膜的一面，膜的另一面保持在大氣壓力下]。對(duì)滲透物進(jìn)行分析得出鹽率截留。這些試驗(yàn)的結(jié)果示于下表3中。
表3聚酯連續(xù)澆鑄的結(jié)果膜 截留率% GFD1 87.30 18.992 90.97 23.153 88.58 20.27
4 91.52 22.525 86.73 25.636 93.93 14.617 80.01 52.038 87.74 28.81實(shí)施例8為具體說明本發(fā)明的耐氯聚酯半透膜與其它半透膜比較時(shí)的優(yōu)良鹽排斥率和通量特性，在本發(fā)明的膜與Millipore公司供應(yīng)的包含磺化聚砜的膜之間進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。按上述實(shí)施例的方法其中的膜由聚(羥乙基丙烯酸甲酯)和聚丙烯酸的共聚物組成再一次制備膜試樣。試驗(yàn)通過將膜置于小室中進(jìn)行，并使它們經(jīng)受含0.20%氯化鈉或含0.2%氯化鈉加75ppm氯化鈣的水進(jìn)料。試驗(yàn)于250℃的溫度和1380Kpa(表壓)的壓力實(shí)施。再一次對(duì)滲透物進(jìn)行分析得出鹽截留率，其結(jié)果示于下表4中。
表4Millipore(磺化的聚砜)和聚酯膜試樣的比較(1) (2) (3)0.2%NaCl 0.2%NaCl+0.2%NaCl75ppm CaCl2截留%. GFD 截留%. GFD 截留%.GFDMillipore1 87.5 37.8 78.6 32.9 88.5 29.12 77.2 33.3 69.5 28.7 79.9 27.0聚酯膜Membrane1 90.4 5.4 86.2 3.85 91.7 4.1
2 88.3 5.4 83.3 3.66 87.9 3.53 90.3 7.8 86.5 4.94 93.5 5.54 91.2 7.0 88.4 4.94 94.3 5.0(4) (5)0.2%NaCl+0.2%NaCl75ppm CaCl2截留%. GFD 截留%. GFDMillipore1 80.9 21.0 88.7 19.22 69.5 21.4 80.3 22.7聚酯膜Membrane1 87.0 2.9 90.1 3.542 81.6 2.8 85.6 3.623 89.2 3.9 92.6 5.004 90.4 3.5 93.3 4.66上表表明Millipore和聚酯樹脂膜兩者都耐氯和具有類似的氯化鈉排斥率，但Millipore膜對(duì)多價(jià)離子諸如鈣是敏感的，而本發(fā)明的聚酯膜是相對(duì)地不受這些離子的影響。
用羥烷基丙烯酸酯和多羧酸制備的膜的實(shí)施例實(shí)施例9通過混合1.3克聚(羥乙基丙烯酸甲酯)、1.3克聚(衣康酸)、0.2克硫酸和水與乙醇50∶50(體積)的混合物制備溶液。所需求的耐氯半透膜可以通過把該溶液手工澆鑄在8″×10″微孔聚砜片材上(于環(huán)境溫度和壓力下)。經(jīng)接觸3分鐘后，瀝干過剩的溶液以及讓該重合物在爐子中于120℃進(jìn)行固化30分鐘。
實(shí)施例10用上述實(shí)施例1類似的方法，通過混合1.3克聚(羥甲基丙烯酸甲酯)、1.16克聚(富馬酸)以及0.2克硫酸、50克水的50克乙酸制備溶液。然后，將該溶液手工澆鑄在微孔聚砜片材上，經(jīng)5分鐘后，瀝干過剩的溶液。然后讓該復(fù)合物在爐子中于120℃進(jìn)行固化30分鐘以產(chǎn)生一種半透膜。
實(shí)施例11同樣地，將含有1.3克聚(羥甲基丙烯酸甲酯)、1.16克聚(馬來酸)、硫酸和50/50的水和乙醇的混合物的溶液手工澆鑄在聚砜支持體上(于環(huán)境溫度和壓力下)。如上述的實(shí)施例，接觸3分鐘后瀝干過剩的溶液以及讓復(fù)合物在爐子中于120℃進(jìn)行固化30分鐘以產(chǎn)生一種半透膜。
實(shí)施例12在本實(shí)施例中，把含有聚(羥甲基丙烯酸甲酯)、(戊烯二酸)、硫酸、水和乙醇的溶液手工澆鑄在包括微孔聚砜的多孔支承背襯材料上(于環(huán)境溫度和壓力下)。在預(yù)定的接觸時(shí)間結(jié)束之后，瀝干過剩的溶液以及讓該復(fù)合物在120℃進(jìn)行固化30分鐘以產(chǎn)生半透膜。
實(shí)施例13以類似的方法，將一種包括聚(羥丙基丙烯酸甲酯)、聚(檸康酸)、硫酸、水和乙醇的溶液置于一合適的設(shè)備中。以足以保證聚砜片材與該溶液有3分鐘接觸時(shí)間的速率，使聚砜片材連續(xù)地通過該浴。連續(xù)地取出涂覆了的聚砜片材，瀝干過剩的溶液，然后在一爐子中于120℃進(jìn)行固化30分鐘。用由羥烷基丙烯酸酯和二羧酸酐形成的預(yù)聚物制備膜的例子實(shí)施例14通過慢慢混合包括1.30克聚(羥乙基)丙烯酸甲酯和在二甲基甲酰胺中的1.0克三乙胺的冷溶液和在二甲基甲酰胺中1.48克鄰苯二甲酸酐的冷溶液，于0℃攪拌3-4小時(shí)，以完成酯化過程，可制得預(yù)聚物。然后回收該預(yù)聚物、干燥以及將包括該預(yù)聚物、0.1克硫酸和50/50體積的水和乙醇的混合物再溶解成涂覆溶液。所需求的耐氯半透膜可以通過將該溶液手工澆鑄在8″×10″的微孔聚砜片材上(于環(huán)境溫度和壓力下)來制備。接觸3分鐘后，瀝干過剩的溶液以及讓該復(fù)合物在爐中于120℃進(jìn)行固化30分鐘。
實(shí)施例15以上述實(shí)施例1類似的方法，通過緩慢混合包括1.30克聚(羥甲基丙烯酸甲酯)和在二甲基甲酰胺中的1.0克三乙胺的冷溶液和1.0克丁二酸在二甲基甲酰胺中的冷溶液，于0℃攪拌3-4小時(shí)，以完成酯化過程來制備預(yù)聚物。然后回收該預(yù)聚物、干燥以及將包括該預(yù)聚物、0.1克硫酸和50克水、60克乙醇再溶解成涂覆溶液。然后將該溶液手工澆鑄在微孔聚砜片材上，經(jīng)5分鐘后接著瀝干過剩的溶液。該復(fù)合物在爐中于120℃進(jìn)行固化30分鐘，以產(chǎn)生半透膜。
實(shí)施例16同樣地，將含有1.3克聚(羥甲基丙烯酸甲酯)和1.0克三乙胺在二甲基甲酰胺中的冷溶液緩慢地混合在1.52克1，2-環(huán)己烷二羧酸酐在二甲基甲酰胺中的冷溶液中，于0℃攪拌3-4小時(shí)，以完成酯化反應(yīng)過程。然后，回收形成的預(yù)聚物、干燥，以及將包括該預(yù)聚物、硫酸和50/50的水和乙醇的混合物再溶解成涂覆溶液，并于環(huán)境的溫度和壓力下將該溶液手工澆鑄在聚砜支持體上。如前述的實(shí)施例，接觸3分鐘后，瀝干過剩的溶液以及將該復(fù)合物在爐中于120℃進(jìn)行固化30分鐘以產(chǎn)生半透膜。
實(shí)施例17在本實(shí)施例中將包括聚(羥甲基丙烯酸酯)和三乙胺的一種冷的二甲基甲酰胺溶液緩慢地與衣康酸在二甲基甲酰胺中的冷的溶液混合，于0℃攪拌3-4小時(shí)，以完成酯化過程?；厥招纬傻念A(yù)聚物、干燥，并將包括該預(yù)聚物、水和乙醇的混合物溶解成涂覆溶液，將該溶液手工澆鑄在包括微孔聚砜的多孔支承背襯材料上(于環(huán)境溫度和壓力下)。如前述的實(shí)施例，接觸3分鐘后，瀝干過剩的溶液以及將該復(fù)合物在爐中于120℃進(jìn)行固化30分鐘以產(chǎn)生半透膜，然后為了聚合由于采用不飽和的二羧酸的酐而殘存的乙烯基團(tuán)，通過輻照完成進(jìn)一步固化該復(fù)合物于3.0Mrad的劑量下由160 Kev電子束輻照，并回收所需求的耐氯半透膜。
實(shí)施例18以類似的方法，將包括聚(羥丙基丙烯酸甲酯)和三乙胺的冷的二甲基甲酰胺溶液與戊二酸酐在二甲基甲酰胺中的冷的溶液緩慢地混合，讓該混合物攪拌3-4小時(shí)以完成酯化過程?；厥赵擃A(yù)聚物、干燥，以及將包括該預(yù)聚物、硫酸、水和乙醇混合物再溶解成涂覆溶液置于一合適的裝置中。以足以保證聚砜片材與該溶液有3分鐘的接觸時(shí)間的速率，使聚砜片材連接地通過該浴。連續(xù)地取出涂覆了的聚砜片材，瀝干過剩的溶液，然后在爐子中于120℃進(jìn)行固化30分鐘。用由羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰鹵形成的預(yù)聚物制備膜的例子實(shí)施例19預(yù)聚物可以通過緩慢地混合含有13克聚(羥乙基丙烯酸甲酯)和10.1克三乙胺的冷的溶液與在二甲基甲酰胺中的9.05克丙烯酰氯的冷的溶液，于0℃攪拌該混合物3-4小時(shí)以完成酯化反應(yīng)來進(jìn)行制備。通過與溶劑分離器回收所得的預(yù)聚物、干燥、并再溶解在甲苯中。通過把該溶液手工澆鑄在8×10″微孔聚砜片材上(于環(huán)境溫度和壓力下)制備耐氯半透膜。經(jīng)3分鐘接觸后，瀝干過剩的溶液，以及于2.0Mrads的劑量下用160 KeV電子束幅照使該復(fù)合物進(jìn)行交聯(lián)并回收所得的膜復(fù)合物。
實(shí)施例20以類似的方法，通過緩慢地混合13克聚(羥甲基丙烯酸酯)和0.1克三乙胺在二甲基甲酰胺中的冷的溶液與10.3克甲基丙烯酰氯的冷的溶液，于0℃攪拌該混合物3-4小時(shí)，以完成酯化過程來制備預(yù)聚物?；厥账玫念A(yù)聚物、干燥，并再溶解在甲苯溶劑中。然后，將所得的溶液手工澆鑄在微孔聚砜片材上，經(jīng)接觸3分鐘后，瀝干過剩的溶液。該復(fù)合物然后可以通過將該片材懸掛在裝備有350nm燈的Rayonett Photochemial Reactor中進(jìn)行交聯(lián)。在氮?dú)夥罩薪?jīng)紫外光短暫輻照后，回收所得的耐氯半透膜。
實(shí)施例21通過緩慢地混合物13.0克聚(羥乙基丙烯酸甲酯)和10.1克三乙胺在包括N-甲基吡咯烷酮溶劑中的冷的溶液與13.5克丙烯酰溴的冷的溶液于0℃攪拌該混合物3-4小時(shí)，以完成酯化反應(yīng)來制備預(yù)聚物與溶劑分離，回收該預(yù)聚物、干燥，以及再溶解在甲苯中，以提供一種溶液。將微孔聚砜片材以預(yù)定的速度通過該浴以提供涂覆了的聚砜片材。瀝干片材上過剩的溶液，以及讓該片材于3.0Mrad的劑量下經(jīng)受160KeV電子束的輻照進(jìn)行交聯(lián)，以形成耐氯半透膜，然后予以回收。
實(shí)施例22以類似的方法，通過緩慢地混合包括聚(羥丙基丙烯酸甲酯)和三乙胺的冷的溶液與在二甲基甲酰胺溶劑中的甲基丙烯酰溴的溶液制備預(yù)聚物?；厥账玫念A(yù)聚物并與光引發(fā)劑(包括P，P′-雙(二甲基胺-二苯酮一起溶解在甲苯溶劑中以形成一種涂覆溶液。將該溶液以預(yù)定的接觸時(shí)間涂覆聚砜片材，然后以上述實(shí)施例類似的方法由紫外光源輻照交聯(lián)涂覆了的片材。然后，回收所得的膜。
膜的試驗(yàn)實(shí)施例23將按實(shí)施例9-22制備的各種耐氯半透膜的試樣置于一小室中，并將水以約0.13加侖/分的進(jìn)料流速通過膜的表面。在試驗(yàn)過程中采用的試驗(yàn)條件包括在膜的一邊壓力自1380至2760Kpa(表壓)而在膜的另一邊保持在大氣壓。試驗(yàn)期間的溫度保持在室溫。含有0.2%氯化鈉、0.2%硫酸鎂或0.2%硫酸鈉的各種進(jìn)料在12小時(shí)周期內(nèi)通過膜的表面，同時(shí)再循環(huán)截留物的滲透物。在該試驗(yàn)期間采用的滲透物的樣品將表明上述截留率和通量率，對(duì)于從水中分離鹽是可接受的。另外，所進(jìn)行的其它的試驗(yàn)，將表明在相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間周期中該膜是耐氯的。
權(quán)利要求
1.一種制備耐氯聚酯半透膜的方法，其特征在于包括在接觸的條件下讓多孔支承背襯材料與包含在固化條件下通過酸催化酯化反應(yīng)形成聚酯的兩種聚合物的摻合物的溶液接觸，所述的摻合物包括聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸或聚合的二羧酸，獲得涂覆了溶液的多孔支承復(fù)合物，在固化的條件下固化所述的復(fù)合物以形成所述的聚酯，從而獲得耐氯聚酸半透膜。
2.一種制備耐氯聚酯半透膜的方法，其特征在于包括在接觸的條件下讓多孔支承背襯材料與包含聚合的羥烷基丙烯酸酯和二羧酸的酐通過堿催化酯化反應(yīng)形成的預(yù)聚物溶液接觸，所述的預(yù)聚物在固化條件下通過酸催化酯化反應(yīng)將形成聚酯，得到涂覆了溶液的多孔支承復(fù)合物，在固化的條件下固化所述的復(fù)合物以形成所述的聚酯，從而獲得耐氯聚酯半透膜。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的接觸條件包括溫度自約環(huán)境溫度至約60℃范圍，壓力自約大氣壓至約1034Kpa(表壓)范圍，以及時(shí)間自約2秒鐘至約5分鐘的范圍。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的固化條件包括溫度自約100℃至約150℃范圍，壓力自約低于大氣壓至約207Kpa(表壓)范圍，以及時(shí)間自約10分鐘至60分鐘的范圍。
5.一種制備耐氯聚酯半透膜的方法，其特征在于包括在接觸條件下讓多孔支承背襯材料與包括由聚合的羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰鹵通過堿催化酯化反應(yīng)形成的預(yù)聚物的溶液接觸，所述的預(yù)聚物在固化過程中將交聯(lián)，獲得的涂覆了溶液的多孔支承復(fù)合物，在固化條件下固化所述的復(fù)合物以交聯(lián)所述的預(yù)聚合物，從而獲得耐氯聚酯半透膜。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的接觸條件包括溫度自約-20℃至約60℃范圍，壓力自約大氣壓至約1034Kpa(表壓)，以及時(shí)間自約2秒鐘至約5分鐘的范圍。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的固化條件包括溫度自約環(huán)境溫度至約150℃范圍，壓力自約大氣壓至689Kpa(表壓)的范圍。
8.如權(quán)利要求2或5所述的方法，其特征在于所述的固化是通過將不飽和預(yù)聚物曝露于紫外輻照源或曝露于電子束輻射而實(shí)現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求2或5所述的方法，其特征在于所述的固化是在不飽和預(yù)聚物的游離基引發(fā)劑或光化引發(fā)劑的存在下實(shí)現(xiàn)的。
10.一種耐氯半透膜，其特征在于是通過權(quán)利要求1-9制備的。
11.一種水脫鹽的方法，其特征在于采用權(quán)利要求1-9方法制備的耐氯半透膜。
全文摘要
耐氯聚酯的半透膜是通過在多孔支承背襯材料上澆鑄包括聚合的羥烷基丙烯酸酯和聚合的單羧酸、或聚合的多羧酸摻合物的溶液，或包括由聚合的羥烷基丙烯酸酯和丙烯酰鹵或二羧酸的酐反應(yīng)形成的預(yù)聚物的溶液來制備。該多孔支承背襯材料在接觸的條件下與溶液接觸，過剩的溶液被除去而涂覆了溶液的多孔支承背襯材料在固化的條件下進(jìn)行固化。該膜具有優(yōu)異的鹽截留和通量特性以及在脫鹽過程中耐受存在于水中氯的作用。
文檔編號(hào)B01D69/12GK1048664SQ90101979
公開日1991年1月23日 申請(qǐng)日期1990年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月11日
發(fā)明者愛施維爾·斯瓦米凱紐 申請(qǐng)人:聯(lián)合信號(hào)股份有限公司