磺化聚砜对聚砜中空纤维膜结构与性能的影响

以聚乙二醇(PEG)为添加剂,二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用浸没沉淀法制备了磺化聚砜(SPSF)/聚砜(PSF)中空纤维膜,考察了SPSF对聚砜中空纤维膜结构及性能的影响。实验结果表明:添加SPSF后,因其在分子链中产生的极性磺酸基团,使聚砜膜的表面接触角从94.7°降低到75°,平均孔径增加15.8%,其纯水通量较之未加入SPSF大幅提高,纯水通量从未添加SPSF时的129.2 L/(m~2·h)增加到了312.4 L/(m~2·h)。当SPSF质量分数为1.5%,PEG/DMAc为35/45,空气间隙为5 cm时,膜的综合性能最好。此时,纯水通量为302.6 L/(m~2·h),对牛血清蛋白溶液(BSA)的截留率为93.1%,孔隙率为76.1%,平均孔径55.2 nm,拉伸强度为4.89 MPa。     

聚砜管式超滤膜的制备及其结构性能研究

采用浸没相沉淀法制备聚砜(PSF)管式超滤膜。以纯水通量、卵清蛋白截留率、扫描电镜表征膜的结构和性能,考察了PSF含量、凝固浴温度和组成、添加剂种类和含量对PSF管式膜成膜性能及结构的影响。结果表明,凝固浴温度升高、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量增加、PEG-400含量增加,都可以使膜的水通量增加、截留率降低;而凝固浴中添加溶剂二甲基乙酰胺(DMAc)、铸膜液中PSF含量的增加,都可以使膜的通量减小,截留率升高。     

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。     

聚偏氟乙烯/聚氯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混多孔中空纤维膜的制备与性能测试

采用干-湿法纺丝工艺,制备聚偏氟乙烯/聚氯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混五孔中空纤维膜,分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇1000(PEG1000)和吐温-80为添加剂,改善成膜性能。通过水通量超滤试验、牛血清白蛋白截留试验、拉伸试验以及扫描电子显微镜表征膜的截面分析得出,铸膜液中溶质的质量分数为17%,添加6%PVP时制备的膜综合性能最佳。试验制得的中空纤维膜最大水通量为515.42L/(m2·h),截留率为87.25%。     

聚合物浓度对PSF/SPSF合金膜性能的影响

用膜材料液相共混制备了PSF／SPSF高分子分离膜，介绍了聚合物的浓度对不同组成的PSF／SPSF合金膜的渗透，分离性能和成膜性能，机械性能的影响，表明聚合物浓度增加，合金膜铸膜液的粘度增大，合金膜的截留率上升，水通量下降，合金膜的成膜性能和机械性能改善，上述变化规律与单一聚合物分离膜一致，与PSF／SPSF间的相容性无关。     

高通量反渗透膜基膜的制取研究

以聚砜(PSF)为溶质,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,聚乙二醇(PEG)为添加剂制备铸膜液。一定温度下,通过调节PSF含量、PEG的相对分子质量和添加量,研究不同的铸膜液组成对基膜水通量、截留率、水接触角、耐压密性和膜截面结构的影响。结果表明,基膜的水通量随PSF含量的增加而降低,截留率升高但幅度较小,耐压密性增强。同一相对分子质量的PEG随着PEG含量的增加,通量先增加后减小,截留率变化不大,耐压密性先减小后增大但最终耐压密性低于初始耐压密性。同一含量的PEG随着其相对分子质量的增加,通量呈先增加后减小趋势,截留率变化不大,耐压密性呈减小趋势。综合考虑,选择PSF、NMP的质量分数分别为21%、71%,质量分数8%的PEG-2000作添加剂改性PSF基膜为好。     

铸膜液中水含量对聚砜超滤膜结构和性能的影响

试验在环境温度20℃、相对湿度50%、凝胶浴温度20℃的条件下制膜,在聚砜(PS)铸膜液中添加水为非溶剂添加剂,研究水添加量对铸膜液粘度、膜性能和结构的影响.结果表明,水的添加对铸膜液起到了增粘的作用;30℃ PS的质量分数为14%铸膜液所成膜的纯水通量随铸膜液中水的添加量的增加大体上呈增加的趋势,从59.1增大到126.4 L·m~(-2)·h~(-1);截留率则略有下降;相应的膜表面的孔径增大、孔增多;相同水添加量(质量分数0.05%)PS的质量分数为14%的铸膜液粘度随温度的升高而减小;铸膜液温度的升高,相应的膜的纯水通量随之增加,截留率则略有下降.     

磺化聚砜/聚醚砜纳滤膜的制备及性能表征

采用相转化法制备了磺化聚砜(SPSF)/聚醚砜(PES)共混新型纳滤膜,并研究了SPSF/PES共混质量比、水解的苯乙烯–马来酸酐共聚物(H–PSMA)的添加量、铸膜液预蒸发时间和温度对膜的脱盐率及水通量的影响。结果表明,当SPSF/PES共混质量比为4∶6,添加剂H–PSMA的质量分数为2%,铸膜液预蒸发时间为3 min,预蒸发温度为70℃时,在操作压力为0.5 MPa,料液温度为25℃下,SPSF/PES共混膜对2 g/L的Na_2SO_4盐溶液脱盐率为56.77%,水通量为24.45 L/(m~2·h)。     

纺丝条件对PVDF/PVP共混中空纤维膜性能的影响

采用干-湿法纺丝工艺制备PVDF/PVP共混中空纤维膜,利用红外分析技术和广角粉末衍射表征了膜组成和结晶性质,考察了液膜空气蒸发时间、铸膜液脱泡时间、拉伸速度、芯液温度等纺丝条件对膜的纯水通量、截留率、拉伸强度、断裂伸长率等性能的影响.结果表明,随芯液温度提高,膜纯水通量和截留率变化不大,但能显著提高拉伸强度和断裂伸长率;随着铸膜液脱泡时间和液膜在空气中蒸发时间的延长,膜纯水通量下降,截留率升高,拉伸强度和断裂伸长率增大;拉伸速度与膜拉伸强度和断裂伸长率呈正相关,在3.28 m·min-1时的膜纯水通量和截留率表现最佳.试验条件下得出的最优纺丝条件为:芯液温度60℃,静置脱泡48 h,蒸发时间2s,拉伸速度3.28 m· min-1.     

共混制备抗菌聚醚砜中空纤维超滤膜及其表征

辣素衍生物N-(4-羟基-3-甲氧基-苄基)丙烯酰胺HMBA和乙烯基单体(丙烯酸乙酯和丙烯酰胺)通过溶液聚合方法合成的共聚物HAE,将这种共聚物做为抗菌材料与聚醚砜共混均匀形成铸膜液,通过干-湿相转化法制备改性中空纤维超滤膜。铸膜液中共聚物的质量分数为0~3%,通过傅里叶红外全反射FTIR-AIR、水静态接触角(CA)、扫描电子显微镜(SEM)、错流过滤评价仪、抗菌实验、长期抗耐污染性实验对纤维膜进行表征及分析。结果表明,共混改性之后中空纤维超滤膜表面含有亲水基团,膜表面的接触角显著降低;当HAE在铸膜液中的质量分数为1%时,膜的纯水通量能达到193.7 L/(m2·h),膜对牛血清蛋白的截留率为95%,相对基膜分别提高90.5%和5.5%,通过去离子水清洗之后膜的通量恢复率能达到90.82%;抗菌性随着共聚物含量的增加而增强,当HAE的质量分数为3%时,超滤膜的抗菌率达到90%。由长期的耐污染测试发现改性膜对微生物具有很好的抵抗能力。