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本实验以两种聚二甲基硅氧烷(PDMS)103-PDMS和107-PDMS为主要原料,采用正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷为交联剂,根据亲憎水原理设计出PDMS膜。用渗透汽化装置对膜进行丙二醇单甲醚/水的分离,初步研究此膜的渗透汽化性能。并以填充纳米SiO2粉末对膜进行改性,制备103-PDMS和107-PDMS两组渗透汽化膜进行渗透汽化性能比较,并通过红外光谱、扫描电镜、TGA、DMA对膜的结构与性能进行了表征。得出本实验制得的膜具有良好的热稳定性,在交联剂含量为4％时的交联状态相对较好,结构较均匀。由于SiO2颗粒与硅橡胶间的交联仅发生在粒子的表面,当填充量较大时,因为硅橡胶中未反应的-OH和未反应的交联剂有限,此时,除了发生化学交联以外,大部分SiO2与PDMS发生了简单的物理混合,膜表面出现大量的颗粒团聚现象,对膜的渗透汽化性能产生了一定的影响。
渗透汽化结果表明：103-PDMS膜比107-PDMS膜耐热性好,综合性指标PSI值高于107-PDMS膜,说明103-PDMS膜的渗透汽化分离性能优于107-PDMS膜。在85℃～100℃分离浓度为O.5％-10％丙二醇单甲醚/水溶液,纯107-PDMS膜的通量在7.06-87.69g/m2.h范围内,分离因子最大可达10.76;纯103-PDMS膜的通量在11.97-141.12g/m2·h范围内,分离因子最大可达14.96。在填充纳米二氧化硅颗粒后,随着添加量的的增加,103-PDMS和107-PDMS膜的分离因子均先增加后降低,通量单调增加,107-PDMS和103-PDMS膜的最大分离因子分别为15.48和16.88;最大通量分别为524.87g/m2·h,576.47g/m2·h。纳米二氧化硅填充量为1.2‰(相对于PDMS质量分数)时,分离效果相对较好。