聚氨酯改性聚砜的制備及其超濾膜的應(yīng)用性能研究.pdf

1、膜分離技術(shù)在工農(nóng)業(yè)水處理、海水淡化、生物醫(yī)學(xué)等方面有著廣泛的應(yīng)用。聚砜由于其耐酸堿腐蝕，抗氧化能力強，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，適合在壓力環(huán)境下使用，常被用于膜分離材料。但由于聚砜材料自身親水性差，膜分離過程中，生物懸浮物、大分子及膠體沉積易在膜表面和膜孔內(nèi)部造成膜污染。此外，聚砜質(zhì)脆，柔韌性較差的缺點也限制了其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　本文針對聚砜樹脂柔韌性不足、親水性差的問題，通過羥基封端的聚砜和異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體共聚制備聚

2、氨酯改性聚砜樹脂，結(jié)合聚氨酯的結(jié)構(gòu)特性，改善聚砜樹脂柔韌性和親水性。論文主要包括以下內(nèi)容:制備了以羥基封端的聚砜，得到一系列不同分子量聚砜，研究了該合成方法的最佳合成條件及影響因素;合成了以異氰酸酯(NCO)基團封端的聚氨酯預(yù)聚體;用羥基封端的聚砜和聚氨酯預(yù)聚體共聚，合成了聚氨酯改性聚砜(PSF-PU)樹脂，研究了其制備的最佳條件;利用ATR-IR、1HNMR、GPC手段對聚氨酯改性聚砜樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;將改性的聚砜樹脂制備成膜，測

3、試該膜材料的斷裂伸長率、抗張強度、表面接觸角，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等物理性能;將改性的聚砜樹脂制備成平板超濾膜，測定超濾膜的純水通量以及對PEG-10000分子的截留率等分離性能。再用牛血清蛋白模擬動態(tài)吸附，測試超濾膜在使用過程中的抗污染性。
　　通過調(diào)節(jié)聚砜制備條件，研究反應(yīng)中各因素的影響，最終確定聚砜的合成最佳條件為:反應(yīng)單體濃度40％，甲苯用量35mL，帶水時間2h，縮聚反應(yīng)溫度160℃，時間4h。
　　通過調(diào)節(jié)聚氨酯改性聚

4、砜樹脂的制備條件，研究反應(yīng)中各因素的影響，最終確定聚氨酯改性聚砜樹脂的制備最佳條件為:反應(yīng)溫度80℃，時間6h;反應(yīng)物濃度25％。
　　ATR-IR、1HNMR、GPC分析表明，聚砜的端羥基與聚氨酯預(yù)聚體的端異氰酸酯基發(fā)生了反應(yīng)，聚氨酯預(yù)聚體與聚砜發(fā)生反應(yīng)，具有聚氨酯特性的鏈段成功引入到聚砜上。
　　聚氨酯改性聚砜樹脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為188.33℃，比聚砜高2.75℃;斷裂伸長率為18.62％，比聚砜膜高4.38％;水接

5、觸角比聚砜小21.5°～22.3°，親水性得到提高。
　　聚氨酯改性聚砜樹脂超濾膜的純水通量增加4.36mL·cm-2·h-1，對于PEG-10000分子的截留率提高4％，分離性能提高;對牛血清蛋白的總污染度減小0.18389，不可逆污染減小減少0.12243，抗污染性能提高。
　　將聚氨酯改性聚砜樹脂超濾膜和聚砜超濾膜處理皮革脫毛廢水測定超濾膜對廢水中的硫化物、COD、色度、懸浮物及灰分的截留率。測定結(jié)果表明聚氨酯改性聚砜