親水型聚砜膜的制備及應(yīng)用.pdf

1、聚砜分離膜由于其綜合性能優(yōu)異，越來(lái)越受到廣大群眾的青睞。但是，由于聚砜膜材料親水性差，使用過(guò)程中易造成膜污染，使得分離效率降低，膜使用壽命縮短。近年來(lái)，親水性聚砜成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，是高效聚砜膜材料的核心所在，也是提高分離膜性能的重要手段之一。目前，對(duì)聚砜親水性改性主要為整體磺化法，此方法在反應(yīng)過(guò)程中不可操控，會(huì)附帶發(fā)生一系列的副反應(yīng)，如分子鏈的降解、交聯(lián)，且磺化度不易控制。本文通過(guò)兩條路線，以分子設(shè)計(jì)角度，制備了結(jié)構(gòu)明確，親水性

2、可控的聚砜膜材料。
　　以酚酞原料，經(jīng)過(guò)系列反應(yīng)，合成酚酞啉親水單體，以FT-IR、1H NMR為手段表征了其結(jié)構(gòu)。以酚酞啉(PP)、聯(lián)苯二酚(BP)和4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)為反應(yīng)單體，控制它們的摩爾變化，制備不同親水性的聚砜膜材料。通過(guò)1H NMR對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。研究了聚合反應(yīng)中反應(yīng)物的配比對(duì)聚合反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)產(chǎn)物比濃黏度、熱性能和溶解性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著酚酞啉單體含量增加，聚合反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，聚合物比濃黏度

3、增大，耐熱性能略有降低，聚合物在N,N-二甲基-甲酰胺等溶劑中的溶解度降低。
　　利用浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法，將不同組分的聚砜樹(shù)脂制備成分離膜。研究了酚酞啉含量與分離膜的水接觸角、吸水率、尺寸變化率、拉伸斷裂強(qiáng)度、純水通量、微觀形貌的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，隨著酚酞啉含量的增加，分離膜水接觸角降低，純水通量先升高后降低，在酚酞啉含量為75％時(shí)最大，達(dá)到260 L·m-2·h-1，吸水率升高，尺寸變化率略有增加。酚酞啉含量對(duì)分離膜的拉伸斷裂強(qiáng)度和

4、微觀形貌幾乎沒(méi)有影響。
　　以DCDPS為原料，P2O5和濃硫酸為磺化劑，制備了帶有磺酸根基團(tuán)的3,3’-二磺酸鈉-4,4’-二氯二苯砜(SDCDPS)單體，并通過(guò)FT-IR、1H NMR表征確定了其結(jié)構(gòu)。以SDCDPS、六氟雙酚A(BPAF)和4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)為反應(yīng)單體，控制它們的摩爾變化，制備不同磺化度的六氟雙酚A型聚砜膜材料。通過(guò)1H NMR對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。研究了聚合反應(yīng)中反應(yīng)物的配比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物比濃黏

5、度、熱性能和溶解性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著聚合物磺化度的增加，聚合物比濃黏度增大，耐熱性能略有降低，聚合物在氯仿、1,2-二氯乙烷等溶劑中的溶解度降低。
　　利用浸沒(méi)沉淀相轉(zhuǎn)化法，將不同磺化度的六氟雙酚A型聚砜樹(shù)脂制備成分離膜。研究了磺化度與分離膜的水接觸角、吸水率、尺寸變化率、拉伸斷裂強(qiáng)度、純水通量、微觀形貌的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，隨著磺化度的增加，分離膜水接觸角降低，純水通量先升高后降低，在磺化度為5時(shí)最大，達(dá)到170 L·m-2·h