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聚醚砜是一种优异的热塑性高分子材料,由于亲水性差,限制了其在某些领域的应用。对聚醚砜进行亲水改性是提高膜的通量,降低膜的污染、延长膜的使用寿命的主要方法,使其更适用于生化、医药、净水等领域的使用。
本论文研究了以浓硫酸为溶剂,氯磺酸为磺化剂,对聚醚砜进行磺化改性,制得了不同磺化度的磺化聚醚砜。对磺化时间、反应温度、溶剂用量和氯磺酸与聚醚砜的比例等因素对磺化反应的影响进行了探讨。并且采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(NMR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)等研究方法对磺化聚醚砜进行了表征。对磺化聚醚砜的表征证明了磺酸基被接入了聚醚砜链中,磺化聚醚砜的玻璃化转变温度较聚醚砜高。由实验结果可知以浓硫酸为溶剂,氯磺酸为磺化剂,对聚醚砜进行磺化改性的方法是有效可行的。
采用液-固相转变法制备了不同磺化度的磺化聚醚砜(SPES)分离膜并进行了表征,接触角实验结果表明随着磺化度的增加,亲水性增强。膜性能实验结果表明随着磺化度的增加,分离膜的水通量增加,而拉伸性能下降。
本论文还研究了溶剂、SPES固含量、致孔剂聚乙二醇(PEG)分子量和PEG-6000含量、铸膜液温度等因素对SPES分离膜渗透性能(纯水通量和对PEG-20000截留率)、膜结构和拉伸强度的影响,实验结果表明通过改变以上因素可有效地改变SPES膜的性能和结构。