PVDF共混膜成膜机理及性能研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:starfox_vip
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本论文采用浸没相分离方法,制备了聚偏氟乙烯/聚乙烯醇缩丁醛(PVDF/PVB)、聚偏氟乙烯/聚丙烯腈(PVDF/PAN)、和聚偏氟乙烯/聚醚砜(PVDF/PES)共混膜,并探讨了各种添加剂聚乙二醇-4000(PEG-4000)、LiCl以及表面活性剂吐温-80(Tween-80)和细菌纤维素(BC)在成膜过程的影响即成膜动力学,以及对膜结构和性能的影响,并采用扫描电子显微镜对膜的表面、断面的内部结构进行了测试和分析。研究表明,选用以上三种聚合物(PAN、PVB、PES)和PVDF共混制备共混膜,都能在一定程度上改善PVDF的亲水性,几种共混膜的成膜速度和水通量都较纯PVDF膜有明显改善,并随着用量的增加而增大。选用几种不同羟基含量的PVB,应用于PVDF/PVB共混膜研究中,并筛选出适合的羟基含量的PVB。在此基础上,添加剂LiCl和PEG-4000的加入都能提高PVDF共混膜的亲水性,提高了共混膜的水通量,但截留率有所降低。在PVDF/PAN共混膜研究中,在固含量11%的PVDF/PAN共混膜中添加LiCl,膜的水通量呈增加趋势,而截留率随之有所下降,在LiCl用量2-4phr范围内共混膜的综合性能较好;在固含量15%的PVDF/PAN共混膜中,截留率随着LiCl含量的增加而提高,在超过2.5phr之后趋缓。LiCl的加入使这两种膜的成膜速度提高,内部形成通透的孔结构,孔的连通性增加。在PVDF/PES共混膜研究中,添加了LiCl、PEG-4000。添加LiCl后,水通量增加,LiCl含量在2~6phr范围共混膜的综合性能较好。添加PEG-4000后,膜的成膜速度提高,大孔结构明显比未加添加剂时多,形成膜表面孔的数目增多而且孔径增大。共混膜的水通量上升,而截留率随之降低。在PVDF/PVB和PVDF/PAN共混膜中,添加表面活性剂Tween80的共混膜,其成膜速度增加,共混膜中形成了通透的大孔,水通量有显著的改善,而截留率降幅也较高。在PVDF共混膜中还添加了细菌纤维素(BC),结果显示加入BC悬浮液比加入BC干粉更能提高复合膜的性能。BC的加入能加快成膜速度,而且添加了BC悬浮液后膜的水通量都有很大程度的提高,但截留率降低并不明显,总体上还略有升高。
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