Bis-A-HQ-DCS共聚物的合成及其超濾膜的應(yīng)用性能研究.pdf

1、聚砜類樹(shù)脂是指由芳環(huán)、砜基和醚基構(gòu)成大分子主鏈的一類熱塑性高分子材料,其芳環(huán)賦予了材料的剛性,砜基的存在使得材料有著優(yōu)異的耐熱性和抗氧化性,醚基則加強(qiáng)了材料的成型加工性能。由于這種獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu),使得聚砜類材料耐水解、耐酸堿腐蝕、耐熱性能優(yōu)異,且具有良好的物理機(jī)械強(qiáng)度,廣泛應(yīng)用于超濾、納濾、氣體分離等領(lǐng)域,在分離膜市場(chǎng)占有主導(dǎo)地位。
　　 雙酚A型聚砜是聚砜類樹(shù)脂中應(yīng)用最為廣泛的一種,但是它在耐溶劑性方面并不好,而且其材料的韌性

2、較差,致使它的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。聚醚醚砜樹(shù)脂的韌性和耐溶劑性能都較好。因此,本課題以共聚的方法,在聚砜的分子主鏈中引入聚醚醚砜鏈段,以提高聚砜類樹(shù)脂的耐溶劑性,增強(qiáng)其材料的韌性,并且將其合成的產(chǎn)物制備成超濾膜,應(yīng)用于染色加脂廢水的處理,在實(shí)驗(yàn)室階段探討了膜分離技術(shù)濃縮和回收廢水中加脂劑和染料等物質(zhì)的可能性。
　　 實(shí)驗(yàn)以雙酚A(Bis-A)、對(duì)苯二酚(HQ)與4,4’-二氯二苯砜(DCS)為反應(yīng)單體,進(jìn)行溶液縮聚反應(yīng),合

3、成出了Bis-A/HQ/DCS共聚物。利用紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)表征了共聚物的鏈結(jié)構(gòu);采用示差掃描量熱分析(DSC)和熱重分析(TG)對(duì)共聚物的熱性能進(jìn)行了分析。同時(shí),用不同的溶劑溶解聚合產(chǎn)物,考察了產(chǎn)物的耐溶劑性能。結(jié)果表明,聚醚醚砜鏈段的引入能夠改善聚砜樹(shù)脂的抗溶劑性能,同時(shí)聚砜材料的耐熱性能也得到了提高。
　　 探討了合成過(guò)程中反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在高初始單體濃度下合成的產(chǎn)物有著較

4、高的分子量,其產(chǎn)率也很高;選擇無(wú)水碳酸鉀具有最好的催化效果,而且用適量的杰溶解碳酸鉀能夠提高其活性,促進(jìn)酚氧鹽的形成,提高了聚合反應(yīng)速度。
　　 采用相轉(zhuǎn)化法將雙酚A型聚砜聚合物和Bis-A/HQ/DCS共聚物制備成超濾膜。對(duì)超濾膜的流通量和截留率等指標(biāo)進(jìn)行了分析,同時(shí)通過(guò)表面接觸角的測(cè)量考查了超濾膜的親水性。用掃描電鏡對(duì)超濾膜的微觀形貌和斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。對(duì)超濾膜的物理機(jī)械強(qiáng)度也進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,Bis-A/HQ/DCS

5、共聚物制備的超濾膜較雙酚-A型聚砜聚合物超濾膜有著更好的親水性,分離性能非常好;膜的電鏡圖表明超濾膜表面有著細(xì)小的微孔,斷面結(jié)構(gòu)為很薄的致密的皮層與疏松的海綿狀的支撐層。
　　 將超濾膜應(yīng)用于染色加脂廢水的回收利用,探討了不同操作條件對(duì)超濾的影響。超濾結(jié)果表明,在最佳條件下,廢水中的懸浮物、色度、總氮、總固含量和COD分別下降了100%、96.2%、86.6%、96.4%和91.8%。污染后的超濾膜經(jīng)過(guò)清洗液(pH=10)清洗后