复合热致相分离法制备PVDF共混膜的研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bainiao528
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚偏氟乙烯(PVDF)作为分离膜的常用材料,广泛应用于给水工程、工业废水、医药行业、食品行业、能源行业等领域。但PVDF膜的强疏水性,导致其易于被污染,增加膜的运行成本,限制了其使用。制备PVDF膜多采用相转化法,其主要包括:非溶剂致相分离法(NIPS)、热致相分离法(TIPS)、复合热致相分离法(NTIPS)等。本文在系统研究PVDF膜的制备方法的基础上,采用了共混改性的方法对PVDF膜改性,利用NTIPS法制备了性能优良、亲水性强、非对称结构的PVDF共混膜。首先,利用流变仪考察了PVDF与己内酰胺(CPL)二元体系的流变性能,研究了PVDF百分含量、剪切速率、制膜温度等对PVDF/CPL铸膜液体系的影响。结果表明,PVDF/CPL铸膜液体系为非牛顿性流体。随着PVDF质量百分含量的增加,粘流活化能增加,非牛顿性指数减小。PVDF质量百分含量高的铸膜液体系,剪切频率对体系的影响较小,温度对其的灵敏度高,制膜过程对温度的控制需要更加精确。PVDF质量百分含量低的铸膜液体系,受剪切频率的影响较大,温度对其的灵敏度低。此研究为制备PVDF膜的工艺选定,提供了参考。其次,本文以CPL为稀释剂,PVDF与亲水性聚合物共混,采用NTIPS法制备PVDF共混膜。采用DSC法考察了亲水的聚合物与PVDF之间的相容性。利用扫描电镜分析PVDF共混膜的不同结构。通过对膜接触角的考察,进而分析膜的亲水性。分别考察了膜材料浓度、共混比例、凝固浴温度不同对膜的结构与性能的影响。研究表明,聚氧化乙烯(PEO)与聚乙烯醇(PVA)对PVDF膜的亲水改性效果较好,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)亲水改性效果不明显。当高分子膜材料的浓度增加时,PVDF共混膜的膜孔径、孔隙率变小,膜的水通量降低,而膜的截留率升高。PVDF与亲水聚合物的不同比例也调控着膜的结构与性能。当PMMA含量增加,影响PVDF结晶,形成不同的支撑层结构。当PVDF与PEO共混比增加到8:2,由于PEO分子量大,与PVDF存在微观相分离,形成不同结构的皮层。当PVA含量的增加,传质加快,形成海绵状结构,同时,膜的亲水性能加强。凝固浴温度对NTIPS法制得膜的结构影响较大。随着凝固浴温度的升高,NTIPS法制备的PVDF共混膜,NIPS成膜过程占主导,导致大孔结构增加。最后,分别理论计算了PVDF/PMMA、PVDF/PEO、PVDF/PVA共混膜阻力分布。考察共混膜的耐污染性能,并进一步考察清洗、恢复效果。结果显示,PVDF/PEO与PVDF/PVA共混改性膜的耐污染性能提高,清洗效果较好。
其他文献
随着社会对节能和环保问题日益关注,对玻璃的透明隔热性能也提出了越来越高的要求。由于普通玻璃对红外线的隔绝不够而带来了巨大的能量损失,而现有的隔热玻璃普遍存在性能或成
本文以三氯氧磷、一缩二乙二醇(对苯二酚)、正十二醇为原料,成功地合成了2种新型双生磷酸酯表面改性剂-一缩二乙二撑双十二烷基磷酸酯(DGDP)和苯撑双十二烷基磷酸酯(PDP),并对
基于纳米管材料在药物控释、纳米器件制备等先进材料领域良好的应用前景,各种纳米管材料的制备及功能化研究成为材料科学领域的热点之一。本论文工作主要集中于新型聚合物纳米