PVDF-FEP共混微孔膜制備及性能研究.pdf

1、疏水膜作為膜蒸餾過程汽-液相平衡的界面及熱、質(zhì)傳遞的界面，對分離過程起著至關(guān)重要的作用。而含氟聚合物由于其低表面能的C-F結(jié)構(gòu)，具有突出的疏水性能。本文以含氟聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)為成膜基質(zhì)相，共混全氟聚合物聚全氟乙丙烯(FEP，分散相)，分別采用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法(NIPS)和熔融紡絲拉伸法制備了PVDF/FEP共混膜。
　　首先，采用NIPS法制備了PVDF/FEP共混平板膜，研究了FEP含量對PVDF/FEP共混鑄膜液的

2、流變行為和PVDF/FEP共混平板膜性能的影響。結(jié)果表明，隨著FEP含量的增加，共混鑄膜液粘度降低，而非牛頓指數(shù)n值增加。當FEP含量為60wt％時，非牛頓指數(shù)n值達到0.903，表明共混鑄膜液表現(xiàn)出了很好的牛頓流動特性。隨著FEP含量的增加，PVDF/FEP共混平板膜的孔隙率和通量明顯提高，液體滲透壓(LEP)降低，斷裂伸長率增加，斷裂強度降低。采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察PVDF/FEP共混平板膜的橫截面形貌，結(jié)果表明隨著FEP

3、含量的增加，共混平板膜指狀孔結(jié)構(gòu)變大、變深。
　　其次，采用熔融紡絲-拉伸法制備了PVDF/FEP共混中空纖維膜，未經(jīng)后拉伸的PVDF/FEP共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)較為致密，其通透性較差，表現(xiàn)在孔隙率，氮氣通量較小，而共混中空纖維膜的疏水性能，液體滲透壓和斷裂強度較高。將所得PVDF/FEP共混中空纖維膜應(yīng)用在減壓膜蒸餾(VMD)過程中，分別研究了料液側(cè)溫度對膜蒸餾通量和脫鹽率的影響，結(jié)果表明，膜蒸餾通量隨料液側(cè)溫度升高而增大，而脫鹽

4、效果相差不大，脫鹽率可達99％以上。
　　由于PVDF/FEP共混中空纖維膜通透性和孔隙率較低，因此對其進行后拉伸處理，分別研究了拉伸溫度和拉伸倍數(shù)對共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。經(jīng)后拉伸的PVDF/FEP共混中空纖維膜，其孔隙率、純水通量和氮氣通量明顯提高，而LEP降低;動態(tài)熱機械分析(DMA)和差示掃描量熱分析(DSC)的結(jié)果表明，PVDF和FEP為部分相容體系，經(jīng)拉伸后基質(zhì)相PVDF與分散相FEP之間易發(fā)生界面相分離而產(chǎn)生