交聯(lián)型磺化聚砜陽離子交換膜的制備.pdf

1、電滲析技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用與日俱增，作為電滲析技術(shù)中最核心的部分，離子交換膜的質(zhì)量直接決定了電滲析技術(shù)的效率，因此制備具有良好綜合性能的離子交換膜是當(dāng)今研究及應(yīng)用的焦點(diǎn)。磺化聚砜膜由于其良好的綜合性能與成熟的制備技術(shù)，廣泛應(yīng)用于陽離子膜的制備中。性能優(yōu)秀的陽離子交換膜要求具備較高的IEC，但是過高的磺化度往往導(dǎo)致膜在水中過度溶脹，使尺寸穩(wěn)定性與機(jī)械強(qiáng)度不理想。因此磺化聚砜的應(yīng)用中，IEC和溶脹，即膜的離子選擇性能與尺寸穩(wěn)定性是膜性能的兩

2、個(gè)異常重要但又相互矛盾的因素。
　　為解決上述問題，本文致力于尋找合適的交聯(lián)方法，保證膜的較高IEC的同時(shí)控制膜的過度溶脹，提高其尺寸穩(wěn)定性。主要通過選取磺化聚砜(SPSU)聚合物結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)活性基團(tuán)作為交聯(lián)位點(diǎn)，分別使用兩種不同的交聯(lián)方法進(jìn)行交聯(lián)改性。
　　熱交聯(lián)法將SPSU中的磺酸基團(tuán)-SO3H作為交聯(lián)位點(diǎn)，以聚乙烯醇(PVA)作為交聯(lián)劑，通過高溫(120-160℃)熱交聯(lián)。結(jié)果表明經(jīng)過熱交聯(lián)后，膜的吸水率、溶脹度得到一

3、定的控制，機(jī)械性能與熱穩(wěn)定性也顯著提高。當(dāng)加熱溫度提高到160℃時(shí)，膜的吸水率和溶脹度得到較大程度的控制，分別降低到46.4％和28.7％，但仍然較大，此時(shí)由于過多的-SO3H損失導(dǎo)致IEC僅為1.05，且交聯(lián)過程的能耗較大。
　　紫外交聯(lián)法將SPSU中的甲基-CH3作為交聯(lián)位點(diǎn)，以三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)作為交聯(lián)劑，以二苯基（2，4，6-三甲基苯甲酰基）氧化膦(TPO)作為光引發(fā)劑，通過紫外(UV)光照對(duì)一系列不同磺