HTPB-PU滲透汽化膜及其低濃度丁醇濃縮性能的研究.pdf

1、滲透汽化技術(shù)作為一項(xiàng)具有發(fā)展前景的膜分離技術(shù)，已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)。聚氨酯滲透汽化膜材料以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能已廣泛應(yīng)用于有機(jī)物混合體系的分離。根據(jù)滲透汽化膜分離的溶解擴(kuò)散原理，微相分離結(jié)構(gòu)有利于被分離組分在膜內(nèi)的溶解擴(kuò)散。為提高聚氨酯膜對(duì)水中有機(jī)物的分離性能，本文制備了HTPB-PU膜和HTPB-VTES-PU膜，并考察了膜組成、微相分離結(jié)構(gòu)對(duì)低濃度的丁醇/水體系滲透汽化性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)首先采用兩步法合成HTPB基聚氨

2、酯并制得相應(yīng)的滲透汽化膜(HTPB-PU)。將制得的膜用于低濃度丁醇/水體系的分離，研究了不同軟硬段比例和不同操作溫度對(duì)膜的滲透汽化性能的影響。DSC測(cè)試結(jié)果表明，HTPB-PU膜存在兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；透射電鏡照片顯示膜存在明暗相間的微區(qū)。因此，該膜具有微相分離結(jié)構(gòu)。用滲透系數(shù)和溶解度參數(shù)分析了丁醇和水在膜中的溶解擴(kuò)散行為。實(shí)驗(yàn)表明，提高硬段的含量即-NCO/-OH比例增加時(shí)，膜的分離因子提高，通量下降。當(dāng)-NCO/-OH=2時(shí)，膜的

3、分離因子為42.8，滲透通量為38.1g/m2h。隨著操作溫度的升高，膜的滲透通量和分離因子均增加。
　　 把VTES引入到HTPB基聚氨酯合成中，制備不同交聯(lián)程度的VTES交聯(lián)HTPB基聚氨酯，并制得相應(yīng)的滲透汽化膜(HTPB-VTES-PU)。將制得的膜也用于低濃度丁醇/水體系的分離，研究了不同VTES添加量和不同操作溫度對(duì)膜滲透汽化性能的影響。DSC測(cè)試顯示HTPB-VTES-PU膜具有三個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，且在透射電鏡照片