聚砜-聚氨酯合金超濾膜的制備及其分離性能研究.pdf

1、為了進一步提高聚砜膜的柔韌性、親水性及抗污染性，增加膜的使用壽命，本課題將聚砜與聚氨酯共混，采用相轉化法制備了聚砜/聚氨酯合金超濾膜。同時將聚砜/聚氨酯合金超濾膜應用于脫毛廢液的處理，在實驗室階段探討了膜分離技術在工業(yè)廢水中應用的可能性。
　　首先用溶解度參數(shù)預測、共溶劑法、玻璃化轉變溫度法、黏度法表征了PSF與PU的相容性，結果表明，PSF和PU部分相容。同時，還研究了溶劑種類、共混比、聚合物濃度對PSF/PU相容性的影響，結果

2、發(fā)現(xiàn)，在DMAc溶劑中，PSF/PU共混質量比為80/20時，PSF與PU具有最好的相容性。
　　在膜的制備過程中，研究了聚合物濃度、添加劑種類與用量、凝膠浴組成及溫度、揮發(fā)時間等制膜條件對膜分離性能的影響，得到最佳的制膜條件為:在鑄膜液中PSF/PU共混質量比80/20，PEG400的用量6％，聚合物濃度16％，膜的揮發(fā)時間60s，純水凝膠溫度20℃。在此條件下，可制備分離性能較好的PSF/PU合金超濾膜，其純水通量為112.3

3、L/m2·h，對聚乙二醇10000的截留率達90％。
　　通過研究不同共混比對膜機械性能的影響，結果發(fā)現(xiàn)，隨著PU質量分數(shù)的增加，膜的斷裂伸長率不斷增加。當PU質量分數(shù)為50％時，膜的斷裂伸長率最大為296.87％;但拉伸強度卻出現(xiàn)先增大后減少的現(xiàn)象。當PSF/PU共混質量比為80/20時，機械性能最好，膜的斷裂伸長率為36.78％，拉伸強度為3.37MPa。
　　通過考察不同共混比下合金膜的表面水接觸角發(fā)現(xiàn)，隨著PU質量分

4、數(shù)的增加，膜的接觸角從90.17°下降到73.9°。同時，角蛋白的吸附量從138.12μg/cm2下降為82.06μg/cm2，極大地提高了PSF膜的抗污染性。
　　將純PSF膜與PSF/PU合金膜分別放入0.1mol/L的HCl溶液、0.1mol/L的NaOH溶液和20％的H2O2溶液中浸泡168h后，通過考察膜通量、截留率和外觀形貌，對膜的化學穩(wěn)定性進行了研究。結果發(fā)現(xiàn)，PSF/PU合金膜及純PSF膜的純水通量均有下降，但下降

5、程度并不太大，均在3％以內(nèi)，截留率略有提高。而且，膜的外形結構等沒有明顯破壞，表明兩種膜均具備較好的耐酸、堿、氧化性能。
　　將制備好的PSF/PU合金膜用于脫毛廢液的處理，研究了不同操作壓力、廢液溫度、截面流速、等操作條件對合金膜分離性能的影響，結果發(fā)現(xiàn)在操作壓力0.09MPa，溫度30℃，膜面流速0.8m/s的條件下，PSF/PU合金膜對廢液中CODcr、懸浮物去除率均達到93％以上，總氮和硫化物的去除率也分別達到了73.7％