聚醚酰亞胺平板超濾膜的制備研究.pdf

1、聚醚酰亞胺(PEI)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，具有良好的耐熱、耐腐蝕、耐化學(xué)溶劑性能和良好的滲透、選擇性能，與現(xiàn)有工業(yè)化超濾膜材料相比，在含油液體的處理方面有很大優(yōu)勢。但由于PEI工業(yè)化生產(chǎn)比較晚，其在超濾膜方面的研究與應(yīng)用較少。本文以PEI作為膜材料研究了不同體系的相分離行為、不同鑄膜液配比及工藝條件對超濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。 論文首先考察了不同溫度下非溶劑H<,2>O、正丁醇(BuOH)、聚乙二醇400(PEG400)和γ-丁內(nèi)

2、酯(γ-GBL)對PEI鑄膜體系的相分離影響，用線性濁點(diǎn)關(guān)系式(LCP關(guān)系)描述了PEI/DMAc/NSA(nonsolvent additive)體系相分離時的濁點(diǎn)組成。并依據(jù)LCP線性回歸結(jié)果外推計算三元體系的雙節(jié)線，由此得到了鑄膜液體系中非溶劑添加劑的上限含量，為PEI鑄膜液體系的構(gòu)建提供了可靠的依據(jù)。根據(jù)LCP關(guān)系回歸結(jié)果可以得出：線性回歸的斜率b相同時，截距數(shù)值|a|越大，非溶劑對聚合物溶液的凝膠能力越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)中所用非溶劑對聚

3、合物溶液的凝膠能力順序?yàn)椋害?GBLO。 以PEI為膜材料，DMAc為溶劑，水為凝膠液，分別選用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、γ-丁內(nèi)酯(γ-GBL)、正丁醇(BuOH)、聚乙二醇400(PEG400)和乙醚(Ether)等作為鑄膜液體系的添加劑，系統(tǒng)地研究了聚合物濃度、添加劑種類及用量對PEI平板超濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。采用自制小型平板刮膜機(jī)制得了一系列不同性能和結(jié)構(gòu)的非對稱超濾膜，在20℃和0

4、.1MPa壓力下，純水通量在130-1448L·m<'-2>·h<'-1>之間，對牛血清蛋白(BSA)截留率在30.3％-99.8％之間。 本論文還考察了制膜條件對膜性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著凝膠液溫度升高，膜的純水通量逐漸增大，對PEI/DMAc/BuOH體系，膜的截留率逐漸減小，PEI/DMAc/γ-GBL體系膜的截留率變化不大。隨著停留時間的延長，Ether作添加劑制得的膜純水通量逐漸減小，對BSA截留率逐漸增大；γ-GB