PVB及PVDF中空纖維超濾膜的制備及其性能的研究.pdf

1、本文以氯堿工業(yè)廢棄的全氟離子膜為原料，采用再生、高溫溶解方法回收了其中的全氟磺酸(PFSA)樹(shù)脂并應(yīng)用于中空纖維超濾膜的制備。
　　 本文首先以濕法紡絲法分別制備了聚偏氟乙烯(PVDF)和聚乙烯醇縮丁醛(PVB)中空纖維荷電膜。研究了PFSA含量和芯液的種類對(duì)PVDF及PVB荷電膜的凝膠動(dòng)力學(xué)、形貌、滲透性能、動(dòng)電特性及機(jī)械性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PVDF/PFSA/N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和PVB/PFSA/NMP鑄膜

2、液體系的凝膠過(guò)程都是瞬時(shí)相分離，凝膠速率都隨著鑄膜液中PFSA含量的增加而加快。芯液與聚合物的Hansen溶解度參數(shù)的差值越小，所制得的膜的滲透通量就越大。流動(dòng)電位測(cè)試結(jié)果表明兩種荷電膜的表觀ζ電位的絕對(duì)值都隨著PFSA含量的增加而增大。膜的機(jī)械性能也隨著PFSA含量的增加而增加。
　　 其次，以PVDF荷電膜為例，研究了PFSA含量，電解質(zhì)溶液的濃度，電解質(zhì)的種類對(duì)流動(dòng)電位（(△)E）、ζ電位及表面電荷密度（σ)的影響，結(jié)果表

3、明:在一定范圍內(nèi)，PFSA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，中空纖維超濾膜的(△)E，ζ位及σ均越高?？梢?jiàn)，PFSA的加入可以有效地提高超濾膜的荷電性能。另外，(△)E和ζ電位的絕對(duì)值均隨電解質(zhì)溶液濃度的增大而減小，但膜表面的σ卻有所增加。(△)E隨壓力的增大而線性增大，而且當(dāng)濃度相同時(shí)，二價(jià)陽(yáng)離子的流動(dòng)電位絕對(duì)值比一價(jià)的要小。因此，對(duì)于同一種超濾膜，其表面ζ電位和σ不僅取決于電解質(zhì)溶液濃度還與電解質(zhì)離子種類、數(shù)目及價(jià)態(tài)有關(guān)，也就是說(shuō)不具有依數(shù)性。因此，

4、在進(jìn)行流動(dòng)電位測(cè)試時(shí)，需選擇合適的電解質(zhì)及濃度。
　　 再次，研究了PVDF荷電膜的組成穩(wěn)定性、耐污染性及化學(xué)穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PVDF/PFSA共混膜是一種耐酸但不耐堿的膜?？傮w說(shuō)來(lái)，所制備的PVDF/PFSA共混膜具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。
　　 最后，研究了PVP分子量對(duì)PVB中空纖維膜的凝膠動(dòng)力學(xué)，形貌及性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該體系的凝膠速率隨著鑄膜液中PVP分子量的增加而逐漸減慢。膜的純水通量隨