聚芳醚砜耐溶劑納濾膜的研制.pdf

1、納濾膜可以從分子層面對(duì)體系進(jìn)行分離，且分離過(guò)程無(wú)相變、操作簡(jiǎn)單、能耗低，因此在過(guò)去的幾十年間得到了廣泛的關(guān)注。目前大部分納濾膜主要應(yīng)用于水溶液體系中，而能應(yīng)用于石油化工、催化等領(lǐng)域非水溶液體系的耐溶劑納濾（SRNF）膜相對(duì)較少，商業(yè)化的SRNF膜材質(zhì)主要為硅橡膠和聚酰亞胺，但存在價(jià)格昂貴和耐溶劑等級(jí)不夠等問(wèn)題，因此開(kāi)發(fā)高性?xún)r(jià)比的SRNF膜具有重要的意義。
　　聚砜(PSf)、聚醚砜(PES)和雜萘聯(lián)苯聚醚砜(PPES)綜合性能優(yōu)異

2、，廣泛應(yīng)用于超濾膜和復(fù)合膜底膜，但其材料本身的耐溶劑性能欠佳，為了能用于SRNF膜的制備，需要通過(guò)相應(yīng)的改性處理來(lái)提高其耐溶劑性能。本論文以PSf、PES和PPES為原料，對(duì)其進(jìn)行氯甲基化改性，分別制備了一系列氯甲基含量在1.50mmol/g～2.50mmol/g的氯甲基化聚砜(CMPSf)、氯甲基化聚醚砜(CMPES)和氯甲基化雜萘聯(lián)苯聚醚砜(CMPPES)，并以此為膜材料通過(guò)相轉(zhuǎn)化法制備基膜，對(duì)基膜進(jìn)行胺化處理來(lái)制備耐溶劑納濾膜。<

3、br>　　考察了基膜制備過(guò)程中，鑄膜液的組成（聚合物與添加劑的種類(lèi)和含量）和制膜工藝（溶劑蒸發(fā)時(shí)間、加熱溫度、凝膠浴溫度）對(duì)膜結(jié)構(gòu)和分離性能的影響。聚合物濃度的增大、溶劑揮發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)和加熱溫度的提高均能使所制備的納濾膜選擇性提高而通量下降。凝膠浴溫度的升高使膜通量有較大幅度的提高而選擇性下降。隨著有機(jī)添加劑丁酮含量的增加，所制備的納濾膜選擇性提高而通量下降。隨著無(wú)機(jī)小分子添加劑氯化鋰含量的增加，納濾膜的通量逐漸增大而選擇性降低。在優(yōu)化

4、的鑄膜液組成及制膜工藝下以CMPPES制備的納濾膜對(duì)0.1 g/L MgCl2水溶液的通量為75.4 L/m2·h，脫除率為45％;對(duì)0.001wt.％亞甲基藍(lán)(MB)乙醇溶液的通量為24.5 L/m2·h，脫除率為90％，對(duì)兩種測(cè)試溶液的通量與脫除率均高于以CMPSf和CMPES制備的納濾膜。
　　以乙二胺為胺化試劑，考察了氯甲基化聚芳醚砜的氯甲基含量對(duì)膜分離性能和耐溶劑性能的影響。隨著氯甲基含量增加，所制備的納濾膜選擇性提高而

5、通量下降，同時(shí)膜在強(qiáng)極性非質(zhì)子溶劑中的耐溶劑性能得到了提高。分別以體積分?jǐn)?shù)為25％乙二胺水溶液、25％己二胺水溶液、15％乙二胺與10％三甲胺的混合溶液、15％己二胺與10％三甲胺的混合溶液為胺化試劑，對(duì)三種基膜進(jìn)行胺化處理制備得到了SRNF膜，并分別對(duì)其分離性能與耐溶劑性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，混合胺化劑制備的納濾膜對(duì)0.1 g/LMgCl2水溶液的脫除率要高于或接近純二元胺制備的納濾膜，且通量有較大幅度提升;混合胺化劑制備的納濾膜對(duì)