双层刮膜法中聚砜膜结构的控制和性能研究

同时刮膜法是一种利用涂层与支撑层分离来制备高表面开孔率微孔膜的方法.本文采用同时刮膜法制备PSf微孔膜,考察了底层制膜液中聚砜的浓度、添加剂PVPK-90含量、凝胶浴温度以及PEI涂层厚度等参数对膜结构和性能的影响.结果表明,PSf溶液中聚合物浓度增大使溶液的黏度明显增大,同时膜表面凹洞数目减少,孔径减小,且水通量减少...     

CA/PSf共混超滤膜的制备及性能研究

以聚砜(PSf)为基膜材料,醋酸纤维素(CA)为共混膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,去离子水为凝固浴,采用非溶剂致相分离法(NIPS法)制备CA/PSf共混平板超滤膜.综合考察了共混膜有机物溶出量,铸膜液聚合物浓度和共混比以及不同凝固浴组成对膜结构、水通量、水接触角、孔隙率、蛋白质截留率的影响.结果表明:相对于传统的以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为添加剂的共混膜,使用CA作为添加剂,共混膜有机物溶出量大幅降低.随着CA含量的增加,共混膜孔隙率逐渐增大,亲水性增加.另外,随着凝胶浴中溶剂含量的增大,共混膜纯水通量不断降低,BSA截留率逐渐升高,膜形态结构变得更加致密.     

PSf/PPESK共混超滤膜制备及性能研究

将聚砜(PSf)和聚醚砜酮(PPESK)按比例共混,采用L-S相转化法制备超滤膜,考察共混比、固含量、添加剂等对膜水通量和截留率的影响.实验结果表明:当聚合物的固含量为12%,PSf/PPESK共混比为7/3,NMP作溶剂,PEG4000作添加剂,凝胶浴温度50℃,挥发时间为10 s时,所制得的PSf/PPESK共混膜性能较好,其水通量为1 930 L/(m2.h),对牛血清蛋白的截留率为58.2%.     

乙醚对酚酞基聚芳醚砜超滤膜性能和结构的影响

以新型耐高温工程塑料——含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,加入一种易挥发添加剂:乙醚.通过改变铸膜液中添加剂乙醚的含量,采用相转化法在平板刮膜机上制备了一系列超滤膜,考察了添加剂乙醚含量对铸膜液黏度、凝胶速度、膜性能和结构的影响,研究了PES-C/DMAc体系中添加剂乙醚作用的规律.结果发现,乙醚的加入,会使溶剂对聚合物溶解能力降低.乙醚含量的增加,使铸膜液黏度增加,凝胶速度下降,水通量降低,截留率上升.所制备的超滤膜的结构为指状孔结构,但是随着乙醚用量的增加,皮层增厚,过渡层中指状孔减少.     

凝固浴温度对相转化聚醚砜中空纤维膜结构与性能的影响

以聚醚砜为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺为溶剂、PVP为添加剂配成稳定溶液,使用水为凝固浴,采用干／湿法溶液相转化制备聚醚砜中空纤维膜．研究了凝固浴温度及空气间隙距离对膜的表面孔结构、断面结构和其它性能的影响．发现升高凝固浴温度的同时,增大空气间隙,可以有效地增大膜外表面的孔径,膜断面近外皮层下结构由指状孔向海绵状孔转化．     

凝固浴组分对双凝固浴法制备PVDF膜结构和性能的影响

在内外凝胶浴中添加不同含量的溶剂,采用双凝固浴法制备了PVDF/PVP/DMAc中空纤维膜.通过膜形貌扫描电镜( SEM)表征,纯水水通量和牛血清蛋白(BSA)截留率测试实验,分析评价了凝固浴中溶剂含量对PVDF中空纤维膜结构与性能的影响.结果表明,凝固浴中溶剂含量增大会导致皮层孔隙率增多,而对亚层结构的影响各不相同.膜的纯水渗透通量变化无明显规律性,但BSA截留率保持相对稳定.当内外凝固浴中溶剂体积分数分别为30％和70％时,膜内部大孔发育良好,亚层疏松多孔,水通量分别为270 L/(m2,h)和548 L/(m2·h),显示了良好的渗透性能.     

中空纤维膜表面结构对脱氧效率的影响

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜对水中的溶解氧进行了脱氧研究,考察了膜表面结构对脱氧效率的影响。通过改变内凝固浴的组成来改变膜的表面结构。在测定脱氧效率的同时,对不同内凝固浴下的中空纤维膜内表面结构进行了场发射电镜扫描(FE-SEM),并分别测定了中空纤维膜的孔径、透气系数以及力学性能。结果表明,随着内凝固浴中溶剂DMAc含量的增大,膜内表面开孔结构变大,表面变得粗糙,这种结构使得膜的透气系数增大,传质系数和脱氧效率提高。     

杂萘联苯聚醚砜酮类材料成膜动力学研究(Ⅱ)凝胶介质对 PPESK凝胶动力学的影响

以杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)/NMP为聚膜液体系,进行了成膜过程凝胶动力学研究;浊点实验表明,随着醇类物质碳原子数目的增多,相图的二相区变小,凝胶过程所需的非溶剂量增多.还考察了不同凝胶浴对PPESK/NMP体系凝胶速度的影响.结果表明,使絮凝值增大的非溶剂,凝胶过程中所需的非溶剂量增多,凝胶速度降低.凝胶浴中加入溶剂使铸膜液和凝胶浴的化学势差降低,使非溶剂和溶剂的传质速度下降,凝胶速度减小.当NMP浓度为80%时,膜结构由指状转变为海绵状结构.     

γ-丁内酯对聚醚酰亚胺膜结构形态的影响

以聚醚酰亚胺(PEI)为制膜材料、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、γ-丁内酯(GBL)为弱非溶剂以及纯水为凝胶剂,采用浸没沉淀法制备了系列平板膜和厚度梯度膜,考察了GBL的存在对铸膜液黏度、平板膜及厚度梯度膜结构的影响.随着GBL浓度的增加,PEI铸膜液的黏度会增大,当m(GBL):m(NMP)达到69.6:15.4时,PEI聚合物溶液黏度急剧增大,促使PEI聚合物溶液由单一均相溶液向贫/富两相区转化.GBL浓度增加的同时,PEI膜结构形态逐渐由完全的指状结构向海绵结构转化.就PEI厚度梯度膜而言,当膜厚增加到临界结构转化厚度L<,c>时,海绵状结构开始向指状孔结构转变.铸膜液体系中GBL浓度的增加延迟了厚度梯度膜中海绵状结构向指状孔结构的转化,临界结构转化厚度L<,c>随着铸膜液体系中GBL浓度的增加而增加.     

凝固浴强度对原位聚合改性聚偏氟乙烯膜结构与性能的影响

采用原位聚合的方法得到聚偏氟乙烯(PVDF)与聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)的均相共混溶液,以不同配比的水和溶剂磷酸三乙酯(TEP)的混合溶液作为凝固浴,通过非溶剂复合热诱导相分离方法,制备了系列具有互穿网络结构孔的亲水性PVDF微孔膜.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,随着凝固浴中水含量的增加,PHEMA在PVDF微孔膜表面富集度增加.原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)发现,随着凝固浴中水含量的增加,PVDF微孔膜上表面由开孔结构逐渐发展为致密结构,且粗糙度随之减小.通过动态接触角测试发现,随着凝固浴中水含量的增加,改性PVDF微孔膜初始接触角由139.7°降低到64.7°,水滴在膜表面的浸润时间由313s减小到16s.水通量测试表明,随着凝固浴中水含量的增加,PVDF微孔膜的纯水通量由2 300L/(m2.h)减小到400L/(m2.h),但由于具有良好的可润湿性,改性干膜仍然保持与湿膜相当的水通量.