聚苯并咪唑耐溶劑納濾膜的制備及性能研究.pdf

1、耐溶劑納濾（SRNF）膜過(guò)程具有綠色、高效、能耗低且操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在紡織印染、石油化工等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。開(kāi)發(fā)高性能、低成本的聚合物SRNF膜成為當(dāng)前膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。作為高檔的工程熱塑性塑料之一，聚苯并咪唑(PBI)具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。為了提高納濾分離膜材料在溶劑體系特別是強(qiáng)極性溶劑體系中的穩(wěn)定性，本論文通過(guò)分子設(shè)計(jì)、研究開(kāi)發(fā)PBI類(lèi)高性能耐溶劑納濾膜材料。通過(guò)研究PBI耐溶劑分離膜的成膜過(guò)程、交聯(lián)

2、機(jī)理、微觀結(jié)構(gòu)等因素，闡明其構(gòu)效關(guān)系，并確立高性能耐溶劑納濾膜的結(jié)構(gòu)、組成與制備方法。本論文取得主要工作如下:
　　(1)通過(guò)分子設(shè)計(jì)，制備具有醚鍵的PBI膜材料，通過(guò)核磁共振和紅外光譜等表征手段確定了PBI的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所制備的PBI具有較好的溶解性。
　　(2)利用浸沒(méi)相轉(zhuǎn)化法制備PBI耐溶劑納濾膜，通過(guò)改變聚合物濃度和易揮發(fā)性共溶劑揮發(fā)時(shí)間對(duì)PBI納濾膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)控，并研究其形貌與膜SRNF性能之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:

3、隨著鑄膜液中PBI含量的增加，膜的支撐層中大空穴減少、皮層更致密。膜的選擇性隨之提高，通量下降。
　　另外，通過(guò)控制共溶劑的揮發(fā)時(shí)間也可以實(shí)現(xiàn)PBI納濾膜的形貌調(diào)控。隨著揮發(fā)性溶劑揮發(fā)時(shí)間的增加，膜皮層結(jié)構(gòu)厚度增大。膜的選擇性隨之提高，通量下降。制備的PBI耐溶劑納濾膜在基于醇溶劑條件下對(duì)正電荷的亞甲基藍(lán)(MW=374)的截留率能保持在95％以上，表現(xiàn)出較高的選擇性。
　　(3)為了迸一步提高PBI納濾膜在溶劑中的穩(wěn)定性，利