熱致相分離法聚偏氟乙烯微孔膜制備技術研究.pdf

1、熱致相分離法(TIPS)是一種新的制備微孔膜的方法，它是由熱量的流失而產(chǎn)生的相分離，原理相對簡單。聚偏氟乙烯(PVDF)具有優(yōu)良的耐化學性能。不僅如此，PVDF樹脂的拉伸強度高，抗沖擊強度較好，在有機材料中，是一種制備不對稱膜的優(yōu)良物質，但由于PVDF的疏水性較強，極易產(chǎn)生污染，縮短了膜的使用壽命，制約了其在膜分離領域的進一步應用。本文基于熱致相分離法制備了PVDF平板微孔膜，并采用多種共混的方法來改善PVDF膜的疏水性，在平板膜理論研

2、究的基礎上結合中空纖維膜的制備工藝制備了親水性較好的中空纖維微孔膜，為實現(xiàn)親水性PVDF微孔膜的產(chǎn)業(yè)化提供了理論和實踐基礎。
　　 在稀釋劑的選取上，本文通過大量的溶解性實驗，選取了鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、二苯甲酮(DPK)、碳酸二苯酯(DPC)三種單一稀釋劑來研究稀釋劑的不同對微孔膜的影響，并以DMP為單一稀釋劑考察了聚合物濃度、冷卻條件等對膜微觀結構的影響。研究發(fā)現(xiàn)，不同單一稀釋劑所形成的微觀結構存在明顯差異，且不利于制

3、備高性能的微孔膜。
　　 復合稀釋劑可以通過調節(jié)混合比滿足與體系的相容性。本文選用DMP和DOP為復合稀釋劑，研究稀釋劑配比對體系的影響，發(fā)現(xiàn)隨復合稀釋劑中DMP含量的增加，體系的結晶溫度減小，球晶結構越明顯。
　　 在復合稀釋劑的基礎上，通過分別共混PMMA、納米TiO2和PMMA/TiO2來改善PVDF膜的疏水性。研究發(fā)現(xiàn)PMMA/TiO2的共混改性效果較好，形成連接性較好的連續(xù)結構且孔的數(shù)量較多，接觸角變化較大，親

4、水性較好；在共混PMMA時，發(fā)現(xiàn)PMMA的添加對膜的微觀結構影響較大，體系由球晶結構轉變?yōu)榫W(wǎng)狀結構，隨PMMA添加量的增加，膜的親水性不斷得到改善，在PMMA添加量為聚合物30％時，膜的綜合改性效果較好；共混納米TiO2時，納米TiO2的添加對膜的微觀結構影響較小，仍以球晶結構為主，隨納米TiO2添加量的增加，膜的親水性不斷得到改善，添加量為聚合物3％左右時綜合效果較佳。
　　 根據(jù)共混改性的結果，確定了平板膜的最佳制膜條件，即