不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究(Ⅰ)不同添加剂的影响

选用两种分子量的聚醚砜(PES)为膜材料,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,分别以聚乙二醇(PEG400、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,用非溶剂致相分离法制备了超滤膜,研究了添加剂种类及浓度对不同分子量PES超滤膜性能的影响,利用相图及铸膜液黏度数据,从热力学、动力学、聚合物聚集体大小角度对实验现象进行了解释.结果表明,同种添加剂时,随PES分子量增大制得超滤膜的过滤通量增大、截留率降低.不同添加剂时,PES超滤膜对PEG20000溶液的通量按添加剂为PEG400,PEG6000,PVP K30的顺序依次增大.添加剂为PVP K30、PEG400时PES超滤膜的截留率大于添加剂为PEG6000时PES超滤膜截留率.铸膜液配方相同,添加剂浓度增大时,制得超滤膜的厚度增大,过滤通量增大、截留率降低.     

PSF/PES共混超滤膜的性能研究

以聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)为膜材料,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,以聚乙二醇(PEG)为添加剂,纯水为凝固浴,采用液-固相转化法制备了共混超滤膜。用动态热机械分析(DMA)法表征了PSF与PES的相容性,表明PSF与PES是部分相容的高聚物。研究了铸膜液中固含量的组成和PEG的分子量以及凝固浴温度对共混超滤膜性能的作用,结果显示这些因素对膜的水通量和截流性能有很大影响。     

甲酰胺对PES及PPESK相转化非对称膜结构与性能的影响

采用凝胶相转化法,以聚醚砜(PES)、杂萘联苯聚芳醚砜酮(PPESK)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,通过改变铸膜液中非溶剂添加剂甲酰胺的含量,在平板刮膜机上制备了一系列超滤膜。考察了甲酰胺对铸膜液黏度、膜结构和性能的影响,对PES/DMAc和PPESK/NMP铸膜液体系中甲酰胺的作用规律进行了研究。     

聚醚砜膜提纯乳糖的研究

以聚醚砜(PES)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,采用相转化法制备了对PEG的截留分子量为20 000的聚醚砜超滤膜.通过对操作压力、料液的温度和浓度等条件的变化对蛋白质截留率、膜通量及乳糖透过率影响的分析,研究了不同的影响因素对乳糖超滤效果的影响规律.并确定了最佳工艺条件:压力在0.3 MPa左右较适宜,温度为50~60℃,料液浓度为100~150 g/L,处理时间为45~60 min.比较了不同清洗剂对PES膜超滤性能恢复的效果.结果显示,当超滤1 h通量减少一半时,用0.5%的NaOH清洗20 min后就可以恢复70%的膜通量.     

PES/ZnO@rGO共混超滤膜的制备及其性能

采用溶剂热法合成了 ZnO为颗粒状形貌的ZnO@rGO复合材料.以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)及N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,聚乙二醇(PEG4000)为致孔剂,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备了聚醚砜(PES)/ZnO@rGO共混超滤膜,研究了 ZnO@rGO复合材料的含量对PES共混膜结构与性能的影响....     

聚芳醚砜—酞侧基聚砜共混超滤膜的研究

开发新型膜材料是目前人们普遍关注的问题。选择适当的共混聚合物体系可以得到性能优良的共混膜。本文通过共混方式制得了孔径较小(截留分子量为数千)的共混超滤膜,着重研究了聚醚砜(PES)与酚酞侧基聚砜(PDC)共混聚合物的相溶性以及铸膜组成、制膜过程的主要参数对共混超滤膜分离特性与形态结构的影响。     

聚丙烯酸钠复合超滤膜研制初探(Ⅰ) UPANA-1复合膜的制备

以聚丙烯酸钠为复合膜分离层材料,多孔的聚醚砜(PES)超滤膜为基膜研制出具有超薄分离层的聚丙烯酸钠复合超滤膜(UPANA-1).用浓度为0.005 g/L的分子量为1 000的聚乙二醇水溶液作为介质溶液,室温、压力0.6 MPa下做膜性能测试,UPANA-1膜的截留率大于90%,水通量为32.6 L/(m2*h).并着重研究了基膜的选择、超薄分离层膜液的组成等制膜条件对复合膜性能的影响.     

聚丙烯酸钠复合超滤膜研制初探（I）UPANA—l复合膜的制备

以聚丙烯酸钠为复合膜分离层材料,多孔的聚醚砜(PES)超滤膜为基膜研制出具有超薄分离层的聚丙烯酸钠复合超滤膜(UPANA-1).用浓度为0.005 g/L的分子量为1 000的聚乙二醇水溶液作为介质溶液,室温、压力0.6 MPa下做膜性能测试,UPANA-1膜的截留率大于90%,水通量为32.6 L/(m2*h).并着重研究了基膜的选择、超薄分离层膜液的组成等制膜条件对复合膜性能的影响.     

新型聚醚砜超滤膜的制备与表征

以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙二醇(PEG)和二氧化钛(TiO2)为添加剂,采用相转化法制备聚醚砜超滤膜.研究了不同铸膜液配方所制备的超滤膜的性能.考察了添加剂的种类及含量对膜性能的影响.对所制备的聚醚砜超滤膜的孔径、孔隙率及耐污染性进行了表征,并通过SEM观察了膜表面与断面形态.用PEG-400和TiO2作混合添加剂所制得的聚醚砜超滤膜纯水通量可达148 L/(m2.h),对胃蛋白酶的截留率可达56%.     

生物基聚乳酸微孔膜的制备及透析性能

通过浸没沉淀相转化法制备生物基聚乳酸(PLLA)微孔膜,并考察溶剂种类和致孔剂种类及致孔剂分子量对微孔膜结构和性能的影响.分别考察N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和1,4-二氧六环(DO)作为溶剂对PLLA膜微孔结构的影响,研究用聚乙二醇(PEG6000)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)作为致孔剂对PLLA膜微孔结构、平均孔径、水通量及接触角的影响;不同分子量的致孔剂PEG(600、6000、10000)对PLLA膜微孔结构、平均孔径及水通量的影响.通过扫描电镜照片发现,NMP和DMAc作为溶剂可得到指状孔,而DO作为溶剂得到胞状孔,PEG和PVP-K30作为致孔剂均可促进PLLA膜大孔的形成,PVP-K30可使PLLA膜表面更为多孔,不同分子量的PEG作为致孔剂会同时影响PLLA膜的孔径和皮层厚度.通过对制备的PLLA微孔膜的水通量及尿素、溶菌酶和牛血清蛋白的透过性能分析表明聚乳酸膜具有较好的溶质选择透过性,有望成为具有良好生物相容性和透析性能的新一代血液透析膜材料.     

制备参数对聚醚砜/非织造布复合膜空气过滤性能的影响

聚醚砜(PES)是一种综合性能优良的聚合物成膜材料,熔喷非织造布具有良好的过滤效能并广泛应用于空气的过滤.聚醚砜/非织造布复合膜是以PES膜材、致孔剂聚乙烯吡络烷酮(PVP)和溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为铸膜液并涂覆在熔喷非织造布上,然后转移至凝固浴中成膜.通过控制铸膜液组分的不同比例、凝固浴温度和第一凝固...     

改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备与性能的研究

以接枝马来酸酐的改性聚偏氟乙烯(PVDF-g-MAH)为膜材料,采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜.在绘制PVDF-g-MAH-溶剂-水体系的三元相图基础上,研究并讨论铸膜液中溶剂体系、聚合物浓度以及添加剂浓度配比对膜性能和结构的影响,比较了接枝前后超滤膜的亲水性和抗污染性.研究结果表明:在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中,4种溶剂体系所需非溶剂(水)的量的顺序为:DMAC>NMP>DMF>DMSO;以DMAC溶剂制备的铸膜液,制得的膜表面相对致密,纯水通量小,截留率高;随着聚合物浓度的提高,膜的通量下降,截留率提高;同时SEM照片也显示了随聚合物浓度的增加,超滤膜表层趋于致密,支撑层指状孔孔径缩小,孔数增多;超滤试验结果表明,在截留率相同的前提下,用PVDF制备的超滤膜纯水通量为104.6 L/(m2·h),而PVDF-g-MAH制得的超滤膜纯水通量为230L/(m2·h),同时对比了连续超滤BSA溶液12 h后的膜通量衰减状况,两种膜的通量的衰减率分别为36%和15.4%,表明以改性材料制备的超滤膜的亲水性和抗污染性能均得到提高.     

聚醚砜与杂萘联苯共聚醚砜共混超滤膜的制备

以聚醚砜(PES)与杂萘联苯共聚醚砜(PPBES)为膜材料,通过溶液共混,采用相转化法制备了PES/PPBES共混超滤膜.结合差示扫描量热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、旋转黏度计、接触角测量仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机等,分析了PES/PPBES共混比例对铸膜液相容性、铸膜液黏度、超滤膜结构和性能等的影响规律.实验结果表明,当共混物中PPBES质量分数低于20%时,PPBES与PES具有较好的相容性;实验范围内,PES/PPBES中空纤维共混超滤膜均有较高的牛血清蛋白(BSA)截留率,膜的亲水性明显提高,纯水通量显著增加,当PPBES质量分数为30%时,纯水通量可达到60.5L/(m~2·h),是PES膜的2.5倍左右.     

不同结构的聚醚砜膜过滤阻力分析及耐碱性能研究

制备了指状孔、海绵孔及分段指状孔3种不同结构的聚醚砜(PES)超滤膜和磺化聚砜(SPS)改性聚醚砜膜,通过牛血清蛋白(BSA)过滤对不同结构PES膜的污染情况进行阻力分析,通过碱洗前后通量衰减及泡点对比,检验不同类型PES膜的稳定性。结果表明：以指状孔为主的PES膜总阻力最小,其原膜阻力和浓差极化阻力占比最低,阻力主要来自孔隙堵塞,占比高达80.82%;以海绵孔为主的PES膜总阻力居中,尽管浓差极化阻力最大,但吸附占比最低仅为1.80%;分段指状孔的PES膜总阻力最大,原膜、吸附及孔隙堵塞阻力占比皆最高,而浓差极化阻力居中;根据碱洗后表现,除指状孔PES膜外,其他3种膜都有第二次过滤通量高于初始值的现象,从配方角度分析,由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯亚胺(PEI)及SPS改性膜的耐碱性不如两亲性共聚物。     

非溶剂添加剂对PES／NMP铸膜液性质的影响

依据文献报道的PES／NMP（聚醚砜／N－甲基吡咯烷酮）制膜体系的浊点数据和特性粘数,从传统的宏观热力学和铸膜液中高分子的构象两方面讨论了非溶剂添加剂的种类和加入量（邻近比）对PES／NMP铸膜液性质的影响。非溶剂添加剂改变了PES／NMP铸膜液的热力学性质和PES分子的构象。这种效应依非溶剂种类的不同而显著不同。非溶剂添加剂对铸膜液性质的影响不仅表现在种类的差别上,也和无因次量－－邻近比密切相关。邻近比可以表征铸膜液的热力学状态和混合溶剂的质量。铸膜液的邻近比增大,混合溶剂的质量下降,铸膜液的热力学稳定性降低,PES分子的构象也由舒展状态逐渐收缩。聚合物分子的构象对成膜过程的影响十分显著,研究成膜机理不能忽视非溶剂添加剂对铸膜液中高分子构象的影响。     

蒸发对新型聚芳醚腈酮超滤膜性能的影响

以聚芳醚腈酮(PPENK)为膜材料,以氮甲基吡咯烷酮为溶剂及添加剂制成稳定的铸膜液,使用水为凝胶浴,相转化法制备PPENK超滤膜．研究了铸膜液在空气中的蒸发温度及时间对超滤膜孔隙率、孔结构、纯水通量及截留率等膜性能的影响．结果表明,在实验室所选择的蒸发时间和蒸发温度范围内这两种因素对超滤膜性能影响不大,通过控制合适的蒸发时间和蒸发温度,可以制得具有高通量和高截留率而且表面无缺陷结构高质量超滤膜．     

对超滤膜的无机污染特性探讨

本文通过光散射颗粒分析仪对超滤膜过滤过程中的浓缩液进行在线监测,分析了不同截留分子量超滤膜无机污染过程。结果表明随着膜截留分子量的增加,过滤单位体积的无机悬浊液,超滤膜表面的沉积物质量减小,而且随着过滤体积的增加,截留分子量较小的膜,其表面不仅会沉积更多的污染物质,而且更易于产生较高的由该沉积物引起的水力阻力。     

N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂体系下醋酸纤维素/聚醚砜共混膜的制备与表征

为提高纯聚醚砜(PES)膜的亲水性和抗污染能力,以N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)体系为溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,采用相转化法制备醋酸纤维素(CA)/聚醚砜(PES)共混膜.探讨和分析了成膜过程中的各种因素对膜纯水通量和BSA(牛血清蛋白)截留性能的影响.确定CA/PES共混膜的最佳铸膜条件为:聚醚砜质量分数18%,PVP K30的质量分数4%,醋酸纤维素质量分数3%,预蒸发时间为20s.对共混膜进行了SEM形貌结构、热稳定性、接触角测试、BSA抗污染性能和共混相容性分析表征.结果表明,DMAc/LiCl体系下制备的CA/PES共混膜亲水性和BSA抗污染性能高于纯PES膜,CA/PES共混体系为部分相容体系,CA/PES共混膜的高温热稳定性稍有下降.     

耐压型聚砜两亲嵌段共聚物超滤膜的制备与表征

聚砜类分离膜广泛应用于超滤过程并作为支撑层用于纳滤膜及反渗透膜的制备,然而由于材料自身的疏水性较强,聚砜膜通常要经过亲水化改性来提升渗透和抗污染性能.以两亲嵌段共聚物聚砜-b-聚乙二醇(PSf-b-PEG)为原料,通过相转化法可无需后期改性制备具有指状孔结构的自发永久亲水性超滤膜,但指状孔的存在使其耐压性能受到限制,难以用作纳滤或反渗透膜的支撑层.采用PSf-b-PEG为制膜材料,通过调节固含量与非溶剂诱导相分离过程中的溶剂/非溶剂体系,将超滤膜断面的指状孔转变为更耐压的海绵状孔,同时在膜内保留亲水链段以保证膜的渗透性及抗污染性能.研究结果表明,当以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,去离子水为凝固浴时,可直接制备出具有海绵状孔结构的PSf-b-PEG超滤膜.在25%的固含量下,膜的纯水渗透性为1 600L/(m~2·h·MPa),对牛血清白蛋白(BSA)截留率达到90%.压密测试表明,相较于指状孔,海绵状孔超滤膜可完全耐受1 MPa的压力,展示了更优的耐压性能.     

PMIA和氯化锂含量对PMIA平板超滤膜结构与性能的影响

研究了聚合物聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)与LiCl的含量对PMIA平板超滤膜的结构和性能的影响,以DMAc为溶剂,氯化锂为致孔剂,制备了基于无纺布支撑的PMIA平板超滤膜,进行了聚合物PMIA及LiCl的含量对铸膜液黏度、膜的形貌结构、膜表面电势及分离性能的影响分析.结果表明,提高铸膜液中PMIA及LiCI的含量,铸膜液黏度均明显升高,膜断面海绵结构增多,孔隙率下降.制备的PMIA膜表面水接触角均低于70°,显示出良好的亲水性.超滤实验结果表明,PMIA与LiCl质量分数分别为14%及5%条件下制备的PMIA平板超滤膜,在0.1 MPa操作压力下,膜具有361.5 L/(m~2·h)的纯水通量及96.3%的BSA截留率.PMIA膜在100 mg/L BSA溶液超滤运行0.5 h后通量趋于稳定,初步研究表明PMIA膜具有良好的抗污染性能.