基于PI微球复合型全热交换膜的制备与性能

聚酰亚胺(PI)是一类具备高热稳定性和化学稳定性的聚合物材料，已被广泛用于气体分离膜的制备。然而，当前将其作为新型有机填料的研究甚少，更没有应用在全热交换、新风系统领域的相关报道。因此，本文采用对苯二胺(pPDA)和3,3′,4,4′-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)作为单体原料，通过溶剂热聚合法成功制备了具有片层结构的PI微球颗粒。通过界面聚合过程将所制备的PI微球引入聚酰胺(PA)分离层中，构建出一系列基于PI微球的PA复合型全热交换膜材料。深入探究了PI微球的添加方式(制膜工艺)和掺杂量对膜形貌、水接触角、表面粗糙度、CO₂及水蒸气透过率、全热交换效率等的影响规律。研究结果表明，采用将PI微球均匀分散于均苯三甲酰氯(TMC)油相溶液中的制膜方法可确保粒子的负载与界面聚合反应同步进行，有效避免了颗粒堆叠和界面缺陷的问题。所制备的PI-PA-IV-2复合膜具有优异的透湿阻气性能，水蒸气渗透率从原膜的1763.45g/(m²·24h)提升至1949.51g/(m²·24h),CO₂透过率从21.04GP...