巧圣苯基）巧和碳酸钟引入到4颈圆底烧瓶(500mL)中，然后向其中引入二甲基亚讽（下文中 称为DMS0)和苯。在烧瓶中安装揽拌器和Dean-Stark接收器之后，在140°C下揽拌所得物4小 时。
[0087] 反应4小时后，使所得物在180°C下反应20小时。反应完成后，将所得物缓慢冷却至 室溫。为了移除DMS0，缓慢倾斜含有合成聚合物溶液的烧瓶，并在甲醇中接收沉积物。收集 沉积的聚合物，用水洗涂数次，然后加热经洗涂的聚合物，并且使用真空累干燥W获得具有 离子交换官能团的共聚物。包含所得共聚物的聚合物层的离子交换容量如下表1中所示。
[0088] <实施例1至於
[0089] 通过将在制备例1至5中制备的共聚物W相对于总固体含量18重量％置于N，N-二 甲基甲酯胺(DMF)溶液中，然后在80°C至85° °C下溶解所得物12小时或更久来获得均匀液 体。将此溶液在由聚醋制成的厚度为95皿至100皿的非织造织物上流延至45皿至50皿的厚 度。接着，通过将经流延的非织造织物置于水中来形成聚合物层。
[0090] 其后，将聚合物层浸入包含2重量％间苯二胺、1重量乙胺和2.3重量％精脑横 酸的水溶液中2分钟，然后使用25psi漉移除过量水溶液，并且在室溫下干燥所得物1分钟。 接着，通过在经涂覆的分离膜的表面上施加在己烧溶液(Sigma Aldrich制造）中包含0.2体 积％均苯Ξ甲酯氯(TMC)的有机溶液来进行界面聚合反应，然后在60°C的烘箱中干燥所得 物10分钟W移除过量有机溶液。将使用上述方法获得的水处理膜浸入0.2重量％碳酸钢水 溶液中2小时或更久，然后用蒸馈水再次洗涂1分钟，因此，制备出具有聚酷胺活性层的水处 理膜。
[00川 < 比较例1〉
[0092] 通过将18重量％的聚讽固体置于N，N-二甲基甲酯胺(DMF)溶液中，然后在80°C至 85°C下溶解所得物12小时或更久来获得均匀液体。将此溶液在由聚醋制成的厚度为95WI1至 100μπι的非织造织物上流延至45WI1至50μπι的厚度。接着，通过将经流延的非织造织物置于水 中来制备多孔聚讽支持物。其后，W与实施例1中相同的方式形成聚酷胺活性层，因此，制备 出水处理膜。
[0093] <比较例2〉
[0094] 根据制备例6制备离子交换容量为2.5meq/g的聚合物层，然后W与实施例1中相同 的方式形成聚酷胺活性层，因此，制备出水处理膜。
[0095] [表1]
[0096]
[0097] <测试例1 -初始脱盐率和初始渗透流量测量〉
[009引对在实施例1至5与比较例1和2中制备的水处理膜的初始脱盐率和初始渗透流量 评估如下。在25°C下在8(K)psi的压力下W4500mL/分钟的流量供应浓度为32,000ppm的氯化 钢水溶液时，测量各个初始脱盐率和初始渗透流量。用于膜评估的水处理膜单元设备配备 有扁平式渗透单元、高压累、储罐和冷却设备，并且扁平式渗透单元的结构为错流式且有效 渗透面积为28cm2。将经洗涂的水处理膜安装在渗透单元中后，使用蒸馈Ξ次的蒸馈水进行 充分的空转试验约1小时用于评估设备的稳定化。接着，在改变成浓度为32,000ppm的氯化 钢水溶液直至压力和渗透流量达到稳态后，进行设备操作约1小时，并且通过测量所渗透的 水量10分钟来计算流量，且通过使用电导计分析渗透前和渗透后的盐浓度来计算脱盐率。 测量结果在[表2]中示出。
[0099] [表 2]
[0100]
[0101] 如从[表2]中的结果所看到的，发现当水处理膜包含如在实施例1至5中制备的含 有离子交换官能团的聚合物层时，相对于比较例1中具有聚讽支持层的现有水处理膜，脱盐 率提高，并且同时，渗透流量显著提高。此外，如在比较例2中，当离子交换容量大于2.4meq/ g时，确定脱盐率和渗透流量显著降低。
[0102] 上文中已经详述了本发明的实施例，然而，本发明的权利要求不限于此，并且对本 领域技术人员而言明显的是，可w在不偏离权利要求中所描述的本发明的精神的情况下做 出多种修改和改变。
【主权项】
1. 一种水处理膜，包括： 支持物;和 所述支持物上的聚合物层，所述聚合物层包含含有疏水性重复单元和亲水性重复单元 的共聚物，所述亲水性重复单元含有离子交换官能团， 其中所述聚合物层的离子交换容量(IEC)为0.02meq/g至2.4meq/g。2. 根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述离子交换官能团为选自-S03M、-C03M或- P03M(其中，Μ为H、化或K)中的任一种或更多种。3. 根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述亲水性重复单元与所述疏水性重复单元 的摩尔比为1:9至1:1。4. 根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述亲水性重复单元为W下化学式1，并且所 述疏水性重复单元为W下化学式2: [化学式1]其中，A和Β为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且是重复选择或交叉选择的，E为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且A或B中的Ri至Rs中任一个具有离子交换官能团，所述离子交换官能团为-S化M、- CO3M或-P03M(其中，Μ为H、Na或K); [化学式2]其中，C和D为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且是重复选择或交叉选择的，F为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且R9为氨、甲基、-CF3或苯基。5.根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述亲水性重复单元为W下化学式3,并且所 述疏水性重复单元为W下化学式4: [化学式3]其中，G为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且Rs具有离子交换官能团，所述离子交换官能团为-S化M、-C03M或-P化M(其中，Μ为H、 Na或Κ); [化学式4]其中，Η为选自W下官能团中的任一种或更多种：6. 根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述共聚物的重均分子量为30,000至1，000， 000。7. 根据权利要求1所述的水处理膜，其中所述聚合物层的厚度为0.1Μ1至200WI1。8. 根据权利要求1所述的水处理膜，当浓度为32, OOOppm的氯化钢(化C1)溶液在80化si 的压力下通过所述水处理膜时，所述水处理膜的初始脱盐率为97%或更高，并且初始渗透 流量为38加仑/英尺2 ·天至48加仑/英尺2 ·天。9. 根据权利要求1所述的水处理膜，在所述聚合物层上形成一个或更多个活性层。10. 根据权利要求1所述的水处理膜，其为微滤膜、超滤膜、纳滤膜或反渗透膜。11. 一种水处理模块，包括根据权利要求1至10中任一项所述的水处理膜。12. -种用于制备水处理膜的方法，包括： 使用包含共聚物和溶剂的溶液涂覆支持物，所述共聚物含有疏水性重复单元和含离子 交换官能团的亲水性重复单元;W及 通过将经涂覆的支持物浸入非溶剂中进行相变。13. 根据权利要求12所述的用于制备水处理膜的方法，其中所述离子交换官能团为选 自-S03M、-C03M和-P03M (其中，Μ为Η、Na或K)中的任一种或更多种。14. 根据权利要求12所述的用于制备水处理膜的方法，其中所述共聚物为包含由W下 化学式1和化学式2所表示的重复单元的共聚物： [化学式1]其中，A和B为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且是重复选择或交叉选择的，E为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且A或B中的Ri至R8中任一个具有离子交换官能团，所述离子交换官能团为-S化M、- C03M或-P03M(其中，Μ为H、Na或K); [化学式2]其中，C和D为选自w下官能团中的任一种或更多种，并且是重复选择或交叉选择的，F为选自W下官能团中的任一种或更多种，并且R9为氨、甲基、-CF3或苯基。15.根据权利要求12所述的用于制备水处理膜的方法，其中所述非溶剂选自：蒸馈一次 的蒸馈水、蒸馈Ξ次的蒸馈水、醇及其混合物。
【专利摘要】本发明涉及水处理分离膜和水处理模块，其中所述水处理分离膜包括支持物和在所述支持物上形成的聚合物层，所述聚合物层包含含有疏水性重复单元和亲水性重复单元的共聚物，所述亲水性重复单元具有离子交换官能团，其中聚合物层的离子交换容量(IEC)为0.02meq/g至2.4meq/g。所述水处理分离膜具有优良的脱盐率和渗透通量特性。
【IPC分类】B01D69/12
【公开号】CN105705221
【申请号】CN201480056981
【发明人】权慧珍, 郑胜杓, 金泰亨, 韩仲镇, 申程圭
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年9月16日