PVDF樹脂對(duì)熱致相分離法紡絲成膜性能的影響.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)是一種半結(jié)晶型聚合物，因其具有良好的熱穩(wěn)定性能、機(jī)械性能和化學(xué)性能而受到廣泛關(guān)注。作為常用的分離膜材料，PVDF已廣泛應(yīng)用于超濾、微濾膜的制備，并且已成為膜接觸器和膜蒸餾等膜過程中理想的膜材料。目前采用熱致相分離(TIPS)法制備PVDF膜的研究越來越深入，其中對(duì)于成膜工藝的研究報(bào)道較多，而有關(guān)PVDF原材料對(duì)紡絲成膜結(jié)構(gòu)與性能的影響還缺乏系統(tǒng)的討論。本文以多種型號(hào)的PVDF樹脂為原料，通過TIPS法制備PVDF中

2、空纖維膜，研究了PVDF樹脂對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。
　　通過研究原料的性能，比較PVDF原料在分子量、熔融指數(shù)等方面的差異。選用鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)為混合稀釋劑，通過TIPS法制備了PVDF中空纖維膜。通過熱臺(tái)偏光顯微鏡觀測了鑄膜液的濁點(diǎn)，通過差示掃描量熱儀、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、孔隙率、水通量和機(jī)械拉伸等試驗(yàn)，分析了膜的結(jié)晶性能、孔結(jié)構(gòu)、滲透性能和力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著PVDF分子量的增加

3、，鑄膜液體系的濁點(diǎn)升高，熔融指數(shù)減小，熔體粘度變大，紡絲溫度需要升高;使用TIPS法制備PVDF膜的過程中，改變聚合物的分子量可影響相分離過程中的動(dòng)力學(xué)因素和熱力學(xué)因素，兩者協(xié)同作用對(duì)膜結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生顯著影響。隨分子量的增加，膜的結(jié)晶度先增加后降低，膜孔形態(tài)由海綿狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榘粻罱Y(jié)構(gòu)，膜的平均孔徑、水通量和孔隙率均呈先減小后增加的趨勢。降低國產(chǎn)原料PVDF的分子量后，中空纖維膜呈現(xiàn)為均質(zhì)海綿狀結(jié)構(gòu)，與PVDF2相比，膜孔分布更加均勻，膜

4、的純水通量和平均孔徑增大，滲透性能更好。
　　使用TIPS法制膜，通過改變鑄膜液中混合稀釋劑（DBP和DOP）的配比，研究了混合稀釋劑配比對(duì)PVDF中空纖維膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果表明:隨著混合稀釋劑中DOP含量的增加，PVDF/DBP/DOP鑄膜液體系的濁點(diǎn)溫度上升，結(jié)晶溫度變化不大，濁點(diǎn)溫度與結(jié)晶溫度之間的區(qū)域變大。當(dāng)DBP和DOP的比例從1∶2降低到1∶2.6，膜斷面的孔結(jié)構(gòu)由胞腔狀變?yōu)楹＞d狀，膜的平均孔徑增大，水通量和孔隙