热致相分离法(TIPS)制备PVDF微孔膜微观结构及性能的研究

采用热致相分离法( TIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.探索PVDF微孔膜结构和性能,选择邻苯二甲酸二甲酯DMP、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为溶剂,考察了溶剂浓度对PVDF膜性能的影响,冷却速度和助剂对膜性能的影响.通过SEM照片,纯水通量以及孔隙率等表征和测试,得出在单一溶剂体系中,选用DBP作为溶剂,PVDF质量分数为40％,空气冷却,加入5％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),得到的微孔膜性能最优.     

共聚改性聚丙烯腈微孔膜制备和分离性能的研究

铈盐和聚乙二醇(PEG)组成氧化还原体系引发丙烯腈聚合,获得亲水改性的聚丙烯腈(PAN)共聚物(PAN-PEG-PAN).以二甲基甲酰胺(DMF)和水分别为溶剂和非溶剂,通过相转换法制得PAN-PEG-PAN微孔膜.考察了微孔膜形貌、水通量及其处理废水效果随共聚物中PEG含量(WEG) 的变化规律.结果发现,微孔膜的通量及孔隙率随 WEG 增加都呈现先增大后下降的现象,当WEG为0.096时通量和孔隙率均达到其最大值,分别为965.6 L·m-2·h-1和83.0%;PAN-PEG-PAN微孔膜处理模拟废水时,可截留粒径在100 nm以上的微粒,并使废水的透光率从32.1% 增加到98.7%;处理印染废水时,滤液的透光率随WEG的增加而增加,而膜的通量衰减程度明显低于PAN微孔膜.因此,用少量PEG改性的PAN共聚物膜可明显改变微孔膜的亲水性及其形貌结构,提高膜的水通量、分离性以及抗污染性.     

超高摩尔质量聚乙烯平板微孔膜制备及亲水性能研究

以白油为稀释剂,利用热致相分离法制备了超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)微孔膜.研究了聚乙二醇20000(PEG20000)对膜水通量、孔隙率及亲水性的影响.结果表明,PEG质量分数为10%的膜水通量和孔隙率较大,亲水性较好.另外还研究了水洗时间对膜亲水性的影响,并借助傅立叶红外测试法对膜中PEG20000残余情况作了定量分析.研究显示,随着水洗时间的延长,残存于膜中的PEG减少,水洗17 d后,PEG质量分数减小至1.4%,亲水性改善仍较明显.     

超高水通量聚醚型聚氨酯微孔膜的制备及性能研究

采用不同于传统制模方法(湿法成膜)的快速冷却结晶法制备了聚醚型聚氨酯(PU)微孔膜,从而极大地提高了PU微孔膜在低压下的水通量。通过扫描电镜观察膜的结构,再通过孔隙率、吸湿率及截留率对膜的性能进行了表征。结果表明:快速冷冻结晶法的膜结构不同于传统的膜结构,孔呈现梯形分布。虽然快速冷冻结晶法制得的PU微孔膜孔隙率略微降低,对鸡蛋清蛋白的截留能力降低明显,但吸湿率和水通量均大大提高,特别是微孔膜的耐污染能力,能多次使用而不大幅降低微孔膜性能。     

不同聚合物浓度对聚醚砜微滤膜性能的影响

研究了不同聚合物浓度对浸没沉淀相转化法制备聚醚砜(PES)微滤膜的形态结构、成膜厚度、孔隙率、过滤性能、亲水性的影响。实验结果表明:随聚合物浓度的增加,铸膜液黏度增大,导致铸膜液分相固化时间较短,表面孔隙率逐渐减少,且成膜孔隙率、纯水通量及膜亲水性均在聚合物浓度为14%时呈现最佳值。     

聚偏氟乙烯有机膜的共混改性及性能研究

将聚偏氟乙烯和高分子聚合物共混,通过溶胶-凝胶相转化法研制综合性能良好的微孔膜,考察了铸膜液浓度、PVDF与共混添加剂的配比、凝胶浴温度、溶剂挥发时间和酸、碱、氧化处理对共混膜性能的影响.结果表明,随着铸膜液中聚合物总含量、膜液的黏度增加,纯水通量总体呈下降趋势,孔隙率先增加后减小,最后趋近平衡;随着共混添加剂在铸膜液中相对含量的增加,纯水通量先增加后减小,孔隙率可得到有效提高,平均孔径变化不大;凝胶浴温度对纯水通量没有较大影响;延长溶剂的挥发时间,使平均孔径减小;找到合适的共混添加剂并选择适当的膜液组成,能够使共混改性膜的纯水通量、孔隙率、抗酸、碱、氧化性能较改性前得到有效提高.其中纯水通量较改性前提高10％左右,孔隙率提高15％左右,说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值.     

聚丙烯腈与葡萄糖共混膜的研究

以葡萄糖为共混剂,聚乙烯吡咯烷酮为添加剂,用相转化法获得了孔径均一、孔隙率高,而且有较高水通量的聚丙烯腈微孔膜。研究了葡萄糖与聚丙烯腈的共混比例,添加剂含量等各项制膜条件对微孔膜的结构和性能的影响。结果显示当聚丙烯腈的固含量为12wt%,葡萄糖与聚丙烯腈的比例为1∶3,聚乙烯吡咯烷酮为固含量的2wt%时,能够得到性能理想的微孔膜。     

混合稀释剂制备PVDF微孔膜的结构与性能研究

以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为混合稀释剂,采用复合热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜,并用扫描电镜、差示扫描量热分析仪、拉伸压缩材料试验机等测试仪器对微孔膜结构和性能进行了研究。结果表明:随着PVDF含量增加,体系的结晶度下降;随着混合稀释剂中DMP含量增加,膜强度先增大后减小,而水通量增加,截留率减小;冷却速率对孔隙率影响不大,但冷却速率减小,水通量增加,而截留率下降;DMAc与DMP质量比为1/2时,膜强度以及水通量均比单纯采用DMP做稀释剂时的好,前者的水通量达247 L/h.m2,比后者的增加了28%。     

热致相分离法平片式聚(乙烯-乙烯醇)微孔膜的制备和表征

以丙三醇为稀释剂,用热致相分离方法(TIPS)制备了无纺布支撑的平片式聚(乙烯-乙烯醇)(EVOH)微孔膜。实验研究了冷却速率及EVOH初始浓度对膜结构及性能的影响,测定了EVOH／丙三醇体系的相图．用扫描电子显微镜(SEM)及泡点法表征了微孔膜的微观结构及表面孔径,同时测试了膜的纯水通量。结果表明,随着冷却速率的加快,结晶曲线向低温移动。EVOH初始浓度决定了体系的相分离方式．由液-液相分离及固-液相分离机理形成的膜分别具有花边结构与球间缝隙结构;冷却速率影响膜的孔径大小和形态。随着冷却速率及EVOH初始浓度的降低,膜的孔径及纯水通量均逐渐增大。     

聚偏氟乙烯和聚砜共混中空纤维膜的制备和性能研究

考察了聚偏氟乙烯(PVDF)和聚砜(PSF)共混比例、聚合物浓度对制得的中空纤维膜结构和性能的影响。通过扫描电镜观察膜的结构,并用相关设备测试检测中空纤维膜的纯水通量、截留率、孔隙率和断裂强度等膜性能;通过实验数据对比,最终确定一个最佳配比。