发明名称 复合薄膜及其制造方法
摘要 一种复合薄膜及其制备方法,包含多孔撑体及聚醯胺表面。本发明之薄膜提供改良之通量及/或排斥率。本发明之薄膜进一步能于较低操作压力操作。本发明方法包含使多官能基胺与多官能基醯基卤化物反应而形成聚醯胺。此方法包含于使多官能基醯基卤化物与多官能基胺大量反应前使错合剂与多官能基醯基卤化物接触之步骤。本发明方法可轻易用于商业规格之制备方法,且系特别适于制备毫微过滤及反渗透之薄膜。
申请公布号 TWI243707 申请公布日期 2005.11.21
申请号 TW090109021 申请日期 2001.04.16
申请人 陶氏全球科技股份有限公司 发明人 威廉E. 麦克考斯
分类号 B01D69/00 主分类号 B01D69/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种制备复合薄膜之方法,包含于多孔撑体表面上使多官能基胺与多官能基醯基卤化物界面聚合而于其上形成聚醯胺层,该方法之特征在于于该多官能基醯基卤化物与该多官能基胺间之反应前使错合剂与该多官能基醯基卤化物接触之步骤,其中该错合剂具有选自之非硫原子之结合芯,该非硫原子系选自传统IUPAC周期表之第IIIA-VIB族及3-6周期。2.如申请专利范围第1项之方法,其中使该错合剂与该多官能基醯基卤化物接触之步骤系于该薄膜已使用24gfd通量速率之纯水供料之经于25℃时具0.5%至25%之渗透物回收率之该薄膜之反渗透操作模式24小时操作后,形成具可检测含量之保留于其间之错合剂结合芯之聚醯胺层。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该聚醯胺层系每克聚醯胺具有至少25微克之保留于其间之该错合剂之该结合芯。4.如申请专利范围第1项之方法,其中自该多官能基醯基卤化物及该错合剂之交互作用而形成之总能量变化系在3.5至20千卡/莫耳之间。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该错合剂具有18至23J1/2cm-3/2之溶解参数,且其中自该多官能基醯基卤化物及该错合剂之交互作用而形成之总能量变化系5.0至15.0千卡/莫耳之间。6.如申请专利范围第4项之方法,其中该错合剂具有15至26J1/2cm-3/2之溶解参数。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该错合剂系以下述化学式表示:(Lx)y其中系结合芯,L系化学键结基,其系相同或相异,系助溶基,其系相同或相异,且包含1至12个碳原子,x系0至1之整数,且y系1至5之整数。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该错合剂之结合芯系金属。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该错合剂之结合芯系选自矽及硒。10.如申请专利范围第1项之方法,其中该错合剂之结合芯系选自下列元素之至少一者:Al, Si, P, As, Sb,Bi, Se, Te, Fe, Cr, Co, Ni, Cu及Zn。11.如申请专利范围第1项之方法,其中该多官能基胺系以水溶液提供,该多官能基醯基卤化物系以包含该错合剂之非水性溶液提供,其中该错合剂系实质上可溶于该非水性溶液,且具有15至26J1/2cm-3/2之溶解参数,且其中该等溶液系依序被涂覆于该多孔撑体之表面上。12.如申请专利范围第1项之方法,其中该错合剂具有磷之结合芯,且其中该错合剂系选自下列种类化合物之至少一者:磷酸盐、亚磷酸盐、膦、氧化膦、膦酸盐,二膦酸盐、次膦酸盐、次膦酸盐、膦酸盐、焦磷酸盐、焦磷酸醯胺、黄磷醯胺、磷多连硫酸盐,磷二多连硫酸盐,及磷醯胺基多连硫酸盐。13.如申请专利范围第1项之方法,其中该错合剂包含以下述化学式表示之化合物:其中Z系相同或相异,且系选自X、O-P-(X)2、P(O)-X2、(P(-X))m-P-X2、(O-P(-X))m-O-P-X2、(P(O)(-X))m-P-(O)-X2,及(O-P(O)(-X))m-O-P(O)-X2,P系磷,O系氧,m系1至5之整数;且Y系O或非键结之电子对,X系相同或相异且系选自:R及包含一或多个氧及/或烷基键结之R,且R系相同或相异且系选自H及含碳部份。14.如申请专利范围第13项之方法,其中Z系选自C1-C8脂族基。15.如申请专利范围第13项之方法,其中至少一R系选自芳族基或杂环基。16.如申请专利范围第13项之方法,其中Y系氧;Z系相同或相异且系选自R及包含一或多个氧键结之R;且R系相同或相异且系选自;H及含C1-C12之部份。17.如申请专利范围第16项之方法,其中R系选自C1-C8脂族基。18.如申请专利范围第16项之方法,其中至少一R系选自芳族基或杂环基。19.如申请专利范围第13项之方法,其中Y系未键结电子对,且含磷化合物包含以下述化学式表示之化合物:其中Z系相同或相异且系选自R及包含一或多个氧及/或烷基键结之R;且R系相同或相异且系选自:H及含C1-C12之部份。20.如申请专利范围第19项之方法,其中R系选自C1-C8脂族基。21.如申请专利范围第19项之方法,其中至少一R系选自芳族基。22.如申请专利范围第19项之方法,其中至少一R系选自杂环基。23.如申请专利范围第16项之方法,其中该含磷化合物包含以下述化学式表示之化合物:24.如申请专利范围第23项之方法,其中该R系选自C1-C8脂族基。25.如申请专利范围第23项之方法,其中至少一R系选自芳族基及/或杂环基。26.一种制备复合薄膜之方法,包含之步骤系以含有多官能基胺之水性溶液涂覆多孔撑体,其后涂覆含有多官能基醯基卤化物之有机溶液,如此,该多官能基胺及该多官能基醯基卤化物彼此接触并反应而于该多孔撑体上形成聚醯胺层,该方法之特征在于于该多官能基醯基卤化物与该多官能基胺间之反应前使错合剂与该多官能基醯基卤化物接触之步骤,其中该错合剂具有15至26J1/2cm-3/2之溶解参数,且具有一结合芯,其系包含选自之非硫原子之至少一原子,该非硫原子系选自传统IUPAC周期表之第IIIA-VIB族及3-6周期。27.如申请专利范围第26项之方法,其中该错合剂之结合芯系选自下列元素之至少一者;Al, Si, P, As, Sb,Se, Te, Fe, Cr, Co, Ni, Cu, Zn及Pb。28.一种复合薄膜,包含固定于多孔撑体上之聚醯胺层,其中该聚醯胺层包含选自传统IUPAC周期表之第IIIA-VIB族及3-6周期之非硫元素,且其中该元素系于该薄膜已使用24gfd通量速率之纯水供料之经于25℃时具0.5%至25%之渗透物回收率之该薄膜之反渗透操作模式24小时操作后于该聚醯胺内保持可检测。29.如申请专利范围第28项之薄膜,包含每克聚醯胺系至少25微克之该元素。30.如申请专利范围第29项之薄膜,包含每克聚醯胺系至少50微克之该元素。31.如申请专利范围第30项之薄膜,包含每克聚醯胺系至少200微克之该元素。32.如申请专利范围第28项之薄膜,其中该元素系金属。33.如申请专利范围第28项之薄膜,其中该元素系磷。34.如申请专利范围第28项之薄膜,其中该元素系选自矽及硒。35.如申请专利范围第28项之薄膜,其中该元素系选自下列元素之至少一者:Al, Si, As, Sb, Se, Te, Fe, Cr,Co, Ni, Cu及Zn。36.如申请专利范围第28项之薄膜,其中该错合剂具有磷之结合芯,且其中该错合剂系选自下列种类化合物之至少一者:磷酸盐、亚磷酸盐、膦、氧化膦、膦酸盐,二膦酸盐、次膦酸盐、次膦酸盐、膦酸盐、焦磷酸盐、焦磷酸醯胺、黄磷醯胺、磷多连硫酸盐,磷二多连硫酸盐,及磷醯胺基多连硫酸盐。
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