聚氯乙烯微孔膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性及價(jià)廉易得等，已成為重要的膜材料之一。本文為豐富PVC微孔膜結(jié)構(gòu)和提高膜性能，圍繞PVC成膜體系多重微孔構(gòu)建進(jìn)行系統(tǒng)研究，得到不同層次孔的形成與膜結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系。
　　 結(jié)合三元相圖研究了PVC溶液成膜體系的相分離行為及其分相過(guò)程對(duì)膜結(jié)構(gòu)性能的影響。結(jié)果表明，濁點(diǎn)線性關(guān)系適合PVC/DMAc/H2O體系；該體系以液液分相為主，添加劑的加入促進(jìn)了分相，提高了PVC膜的通透性。以PVC

2、為基質(zhì)相，二氧化硅(SiO2)為分散相，采用溶液相轉(zhuǎn)化法制備了具有多重微孔結(jié)構(gòu)PVC/SiO2共混膜。結(jié)果表明，SiO2適量加入可抑制大孔生長(zhǎng)并促進(jìn)了界面微孔的形成，提高了膜的通透性和力學(xué)性能；聚乙二醇(PEG)的加入，形成更多的溶出孔，有利于界面微孔的貫通；拉伸孔的形成增加了PVC/SiO2共混膜中界面微孔的數(shù)量，提高了膜的通透性和玻璃化溫度(Tg)。
　　 研究了PVC/PAN共混體系的相容性，分析了界面微孔形成與膜結(jié)構(gòu)性能

3、的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)PVC/PAN是不相容體系，有利于共混體系界面微孔形成。同時(shí)對(duì)溶液相轉(zhuǎn)化法得到的PVC/PAN/SiO2共混中空纖維膜，進(jìn)行水解改性。結(jié)果表明，PAN中的氰基在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成酰胺基或羧基，有效改善了共混膜表面親水性，提高了其抗污染性；同時(shí)賦予共混膜pH值響應(yīng)性。
　　 提出了一種高性能PVC中空纖維膜的制備方法，即螺桿擠出紡絲法(SESM)。采用SESM法制備了高強(qiáng)度、大通量的PVC中空纖維膜。研究了P

4、VC成膜體系組成、拉伸、溫度、等條件對(duì)膜結(jié)構(gòu)性能影響。表明，拉伸倍數(shù)3.5倍，熱處理溫度50℃，水通量達(dá)958 L·m-2·h-1，對(duì)碳素墨水的截留率為60.8％，斷裂強(qiáng)度為15MPa，孔隙率67％，孔徑分布在0.1μm-0.24μm。以PVC為基質(zhì)相，SiO2、低密度聚乙烯(LDPE)為分散相，采用SESM法制備了具有多重微孔結(jié)構(gòu)的改性PVC共混中空纖維膜(包括PVC/SiO2共混中空纖維膜和PVC/LDPE/SiO2共混中空纖維膜)