聚醚酰亞胺平板超濾膜的制備研究.pdf

1、聚醚酰亞胺(PEI)的玻璃化轉變溫度較高，具有良好的耐熱、耐腐蝕、耐化學溶劑性能和良好的滲透、選擇性能，與現(xiàn)有工業(yè)化超濾膜材料相比，在含油液體的處理方面有很大優(yōu)勢。但由于PEI工業(yè)化生產(chǎn)比較晚，其在超濾膜方面的研究與應用較少。本文以PEI作為膜材料研究了不同體系的相分離行為、不同鑄膜液配比及工藝條件對超濾膜結構和性能的影響。 論文首先考察了不同溫度下非溶劑H<,2>O、正丁醇(BuOH)、聚乙二醇400(PEG400)和γ-丁內

2、酯(γ-GBL)對PEI鑄膜體系的相分離影響，用線性濁點關系式(LCP關系)描述了PEI/DMAc/NSA(nonsolvent additive)體系相分離時的濁點組成。并依據(jù)LCP線性回歸結果外推計算三元體系的雙節(jié)線，由此得到了鑄膜液體系中非溶劑添加劑的上限含量，為PEI鑄膜液體系的構建提供了可靠的依據(jù)。根據(jù)LCP關系回歸結果可以得出：線性回歸的斜率b相同時，截距數(shù)值|a|越大，非溶劑對聚合物溶液的凝膠能力越強。實驗中所用非溶劑對聚

3、合物溶液的凝膠能力順序為：γ-GBLO。 以PEI為膜材料，DMAc為溶劑，水為凝膠液，分別選用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、γ-丁內酯(γ-GBL)、正丁醇(BuOH)、聚乙二醇400(PEG400)和乙醚(Ether)等作為鑄膜液體系的添加劑，系統(tǒng)地研究了聚合物濃度、添加劑種類及用量對PEI平板超濾膜結構和性能的影響。采用自制小型平板刮膜機制得了一系列不同性能和結構的非對稱超濾膜，在20℃和0

4、.1MPa壓力下，純水通量在130-1448L·m<'-2>·h<'-1>之間，對牛血清蛋白(BSA)截留率在30.3％-99.8％之間。 本論文還考察了制膜條件對膜性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著凝膠液溫度升高，膜的純水通量逐漸增大，對PEI/DMAc/BuOH體系，膜的截留率逐漸減小，PEI/DMAc/γ-GBL體系膜的截留率變化不大。隨著停留時間的延長，Ether作添加劑制得的膜純水通量逐漸減小，對BSA截留率逐漸增大；γ-GB