PVDF树脂的物性对中空纤维膜性能的影响

采用了不同特性粘度的PVDF树脂,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了相应的PVDF中空纤维膜。通过力学性能、纯水通量、牛血清白蛋白(BSA)截留率等性能测试发现,不同特性粘度的PVDF树脂制备的中空纤维膜的性能差异较大。随着PVDF特性粘度的增加,PVDF中空纤维膜的拉伸强度及断裂伸长率逐渐增加,纯水通量逐渐降低,BSA截留率先降低后增加。通过扫描电镜(SEM)进一步发现,随着PVDF特性粘度的增加,PVDF树脂制备的中空纤维膜,其海绵层上的孔状结构逐渐减少且变小。     

NIPS法一步制备PVDF疏水分离膜的研究进展

非溶剂致相转化法(NIPS)作为膜制备的一种常用方法,因其具有控制膜结构,可实现膜制备与改性一步完成的特性,在制备高性能疏水分离膜方面具有广阔的前景。文中总结了聚偏氟乙烯(PVDF)疏水分离膜制备的常用方法及其优缺点,讨论了NIPS法制备PVDF疏水膜时的聚合物浓度、溶剂、添加剂、非溶剂对膜疏水性能的影响,展望了NIPS制备高性能疏水分离膜的前景。     

碧水源纤维增强NIPS法制PVDF中空纤维超／微滤膜研发成功

日前，碧水源公司纤维增强NIPS法制备高性能PVDF中空纤维超／微滤膜技术研发成功并实施投产。这一具备自主知识产权的PVDF中空纤维膜打破了国外同类产品对国内膜材料市场的垄断，使碧水源成为继美国GE和日本三菱丽阳之后世界第三家拥有此项技术的膜生产公司。     

添加剂对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜结构及性能的影响

在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中添加聚乙烯砒咯烷酮(PVP)、LiCl和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA),采用相转化法制备了PVDF中空纤维共混超滤膜,并通过扫描电镜表征、膜通量和截留率测试等手段,研究了聚合物含量和不同添加剂对PVDF中空纤维膜的结构和性能的影响.结果显示,随着聚合物PVDF含量的增加,膜通量减小、截留率增加、拉伸强度增加;添加剂SMA对膜性能影响较大,PVP和LiC1含量对膜的结构及性能影响较小,随其含量的增加,膜截留率增加.     

以黄原胶为凝胶浴制备GO/MWCNTs/PVP/PVDF抗污染膜

以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,氧化石墨烯(GO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为添加剂,黄原胶(XG)作为凝胶浴,通过非溶剂相转化(NIPS)法制备改性膜.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和接触角等表征手段,探究了组合添加剂对PVDF膜结构和亲水性能的影响.结果表明:在实验以黄原胶(XG)作为凝胶...     

挤出机的机头温度对TIPS法制聚偏氟乙烯中空纤维膜结构与性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)树脂为原料,选择二苯甲酮和水杨酸苯酯为混合稀释剂,乙二醇为芯液,采用热致相分离法(TIPS)制备了PVDF中空纤维膜。研究了机头温度对制备膜丝的结构与性能的影响。结果表明:当机头温度在180℃~190℃时,所得膜丝的力学性能和纯水通量性能最佳。     

介孔Al_2O_3/PVDF复合中空纤维膜的制备及其性能

为了提高PVDF中空纤维膜在处理含油废水过程中的亲水性能、抗压实性能和抗污染性能,实验以介孔Al2O3为无机添加粒子,采用溶液纺丝法制备出介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜。通过扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱观察介孔Al2O3/PVDF复合中空纤维膜的形貌和成分,结果证明介孔Al2O3成功地添加到PVDF中空纤维膜中。通过接触角,纯水和含油废水通量的测试,结果表明介孔Al2O3的添加改善了PVDF膜的亲水性能、抗压实性能和抗污染性能。     

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.     

PVDF中空纤维换热管超疏水表面强化蒸气滴状冷凝传热

为了提高塑料换热管的传热性能,通过两步涂覆法制备了具有超疏水表面的复合塑料换热管。首先采用多孔PVDF中空纤维膜为支撑层,以导热材料纳米ZnO填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)为皮层,制备了具有致密外表皮层的复合塑料换热管。其次为了强化蒸气的滴状冷凝传热,通过考察正硅酸乙酯含量,氨水含量等条件的影响,制备出了具有超疏水表面的PVDF复合塑料换热管。结果表明,所制备的换热管表面接触角可达154°,与熔融法及NIPS法制备的换热管相比,总传热系数可提高85.3%～147.3%。     

PVDF共混亲水膜的制备及其性能研究

通过自由基聚合法将甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）接枝到预处理的聚偏氟乙烯（PVDF）上，制备一种新型的聚合物PVDF-g-PHEMA。以PVDF-g-PHEMA作为亲水性添加剂，利用非溶剂致相分离法（NIPS）制备PVDF共混亲水膜，并研究铸膜体系PVDF-g-PHEMA含量对PVDF共混膜亲水性能的影响。实验结果表明，铸膜体系中PVDF-gPHEMA为25%的共混膜表面水接触角103±1°降低到45.6°，膜表面抗污染性增强。通过X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和孔径分析仪对制备的亲水膜表面进行表征，PVDF共混亲水膜表面含有羟基、酯基、膜孔径增加。抗污染和稳定性测试表明，PVDF共混亲水膜具有优异的抗蛋白质吸附性能和良好的稳定性。     

PVDF中空纤维换热管亲/疏水组合表面强化蒸汽冷凝传热

针对塑料换热管热导率低的问题,采用非溶剂致相分离法(NIPS),通过控制铸膜液中磺化聚醚砜(SPES)添加量,制备出具有致密层/非致密层复合结构,外表面接触角分别为49.8°、78.1°的中空纤维表面亲水(PVDF/SPES)、表面疏水(PVDF)换热管,在非致密层内填充水,从而提高换热管导热性能。将单根的表面亲水、疏水换热管编织,在列管式塑料换热器壳程,利用两根换热管的外表面,构建蒸汽冷凝用亲/疏水组合表面,研究该表面上蒸汽冷凝传热强化效果。研究表明,较熔融拉伸法制备的致密PVDF换热管疏水表面,NIPS法制备的亲水表面、疏水表面及亲/疏水组合表面上的蒸汽冷凝总传热系数分别提高46.6%、56.5%、99.7%。可见,较单一的亲水或疏水表面而言,亲/疏水组合表面能够显著强化蒸汽冷凝传热性能。     

PVDF中空纤维复合超滤膜制备及其性能评价

文中以聚偏氟乙烯(PVDF)为膜原料,铸膜液中添加了不同质量比的聚乙二醇单甲醚(MPEG)、N-乙烯基吡络烷酮(NVP)的混合原液(MPEG:NVP=1:1)作为成膜添加剂,在1-甲基-2吡咯烷酮(NMP)—N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)—磷酸三乙酯(TEP)混合溶剂(质量比为1:3:1)中制成纺丝液.采用协同自组装原位亲水改性法制备出PVDF中空纤维复合超滤膜,结果显示,制备出的复合超滤膜孔径分布窄、截留率高,具有良好的抗污染性能,且通量与测试压力有较好的线性关系.应用结果表明,PVDF中空纤维复合超滤膜具有良好的抗通量衰减性能,其长期运行的稳定平均通量为(159.52±8.40)L/(m2·h),UV254的稳定平均去除率为13.95％±1.66％.     

高溶剂含量第1凝固浴停留时间对PVDF膜结构和性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液体系,采用高含量溶剂DMAc水溶液作为第1凝固浴,水为第2凝固浴组成的双凝固浴制备PVDF中空纤维膜.通过扫描电镜(SEM)形貌观察,纯水水通量和BSA截留率测试,探讨了第1凝固浴停留时间对PVDF-PVP中空纤维膜性能与结构的影响.结果表明,随着膜丝在高溶剂含量第1凝固浴中停留时间从0变化至10s,膜丝纯水通量在2s时下降,之后持续增加,而BSA截留率不断降低.SEM显示随停留时间延长,膜表面孔隙率增加,亚层指状孔增多,大孔孔径增大,亚层海绵结构变得疏松.在停留时间为10s时,膜水通量达315 L·m-2.h-1,BSA截留率86％,可做为制备高通量PVDF超滤膜的最佳成形条件.     

凝固浴组成和温度对PVDF疏水微孔膜结构与性能的影响

利用非溶剂相转化法(NIPS),以聚偏氟乙烯(PVDF)/磷酸三乙酯(TEP)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为铸膜液体系,乙醇水溶液为凝固浴制备高性能的PVDF疏水微孔膜。考察了凝固浴中乙醇(EtOH)含量及凝固浴温度对PVDF成膜分相速率、膜结构和膜疏水性的影响。实验结果表明,在20℃的凝固浴温度下,凝固浴中乙醇含量的升高减慢了铸膜液体系的分相速率,提高了PVDF膜的孔隙率;在凝固浴中添加60%(wt)的乙醇,可形成表面荷叶状结构和截面对称的海绵状结构,膜表面的接触角为130.3°,呈很强的疏水性,并具有较优的膜强度。     

两种石化废水处理超滤膜的膜污染差异

某石化公司MBR工艺中采用两种不同工艺制备的聚偏氟乙烯(PVDF)型超滤膜深度处理制备精对苯二甲酸所产生的石化废水(简称PTA废水)。一种膜采用非溶剂相分离法制备(NIPS-PVDF);另一种膜采用热致相分离法制备(TIPSPVDF)。在使用中发现,两种膜均受到膜污染,但NIPS-PVDF膜污染更严重。针对这种膜污染差异,该文对PVDF膜进行了结构表征分析,通过综合对比两种膜的结构和使用环境,分析了膜污染差异的原因。结果表明NIPS-PVDF中空纤维膜主要为β晶型,极性较强;而TIPS-PVDF主要为α晶型,不显极性。PTA废水中含有浓度较高的钴、锰等金属离子,容易被极性较强的NIPS-PVDF膜吸附,从而对后者造成膜污染。对PVDF的能谱分析(EDS)佐证了上述分析。该文最后给出了缓解膜污染的若干建议。     

凝固浴体系对PVDF超滤膜性能与结构的影响

利用非溶剂相转化法(NIPS),以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为铸膜液,水、二甲基乙酰胺(DMAC)、PVP体系为凝固浴,制备外压中空纤维超滤膜。研究了凝固浴中DMAC和PVP含量以及凝固浴温度对膜性能和结构的影响。结果表明,凝固浴中DMAC含量的增加可以提高超滤膜的通量、断裂伸长率和表面的孔径,降低膜丝拉力;PVP含量对膜通量、拉力与断裂伸长率有非线性影响,当着PVP的质量分数大于12%时,支撑层孔径明显增加;凝固浴温度升高可以增加膜的通量,而对孔隙率、拉力和断裂伸长率则影响不大。当凝固浴中DMAC和PVP的质量分数分别为35%和12%、凝固浴温度为70℃时,可以得到性能较好得超滤膜。     

PVDF中空纤维换热管超疏水表面强化蒸气滴状冷凝传热

为了提高塑料换热管的传热性能，通过两步涂覆法制备了具有超疏水表面的复合塑料换热管。首先采用多孔PVDF中空纤维膜为支撑层，以导热材料纳米ZnO填充聚二甲基硅氧烷（PDMS）为皮层，制备了具有致密外表皮层的复合塑料换热管。其次为了强化蒸气的滴状冷凝传热，通过考察正硅酸乙酯含量，氨水含量等条件的影响，制备出了具有超疏水表面的PVDF复合塑料换热管。结果表明，所制备的换热管表面接触角可达154°，与熔融法及NIPS法制备的换热管相比，总传热系数可提高85.3%～147.3%。     

高耐腐蚀性聚芳硫醚砜中空纤维膜的制备及性能研究

以聚芳硫醚砜(PASS)为原料,NMP作溶剂,采用干湿法纺丝制备了PASS中空纤维膜,并用王水对其进行后氧化处理。考察了几种强腐蚀性溶剂对氧化后的PASS中空纤维膜形貌结构、渗透性能以及力学性能的影响。结果表明,氧化后的PASS中空纤维膜的纯水通量减小,对胃蛋白酶的截留率增加。氧化后的PASS中空纤维膜具有优异的耐腐蚀性能,经98%浓硫酸、NMP等强腐蚀性溶剂腐蚀后,其皮层结构会发生微弱变化,但总体影响不大,依然保持较好的分离性能。     

中科院制成抗菌双层聚偏氟乙烯中空纤维膜

<正>近日,中科院宁波材料技术与工程研究所高分子事业部功能膜团队通过双层共挤出技术制备出外层富集抗菌银离子的双层聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜。此前,该团队研究人员通过非溶剂诱导辅助热致相分离法已制备出双连续结构的PVDF膜,以及具有良好抗菌性能的中空纤维膜。在此基础上,为了减少     

PVP含量对聚偏氟乙烯制备的编织管增强型中空纤维膜结构与性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)树脂为原料,选择聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成孔剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,制备PVDF编织管增强型中空纤维膜。研究了PVP的含量对制备膜丝的结构与性能的影响。结果表明,当PVP质量分数在10%时,所得膜丝的剥离强度和纯水通量性能最佳。