熱致相分離法iPP中空纖維微孔膜的制備研究.pdf

1、相比于較成熟的熔融-冷拉伸法，熟致相分離(TIPS)法制備的iPP膜具有滲透性能好、孔徑可調、孔徑分布窄、力學強度高等優(yōu)點。本文以聚丙烯(iPP)為原料、γ為成腔流體、δ和水分別作為凝固浴，利用熱致相分離(TIPS)法制備了聚丙烯中空纖維膜，研究了聚丙烯熔融指數、冷卻速率及擴散傳質對膜形態(tài)結構及性能的影響。 本文建立了膜冷卻過程中溶劑蒸發(fā)和傳熱數學模型，通過求解傳熱數學模型和對其結果的分析討論，優(yōu)化紡絲過程，以改善膜的性能。結果

2、表明以δ或水為凝固浴時，膜的外層的冷卻速率離于膜內層，得到非對稱的膜結構。引用了擴散傳質理論，分析討論了成腔流體、凝固浴和制膜稀釋劑之間的擴散對膜結構和性能的影響。 實驗中首次使用γ為成腔流體及δ為凝固浴進行了聚丙烯中空纖維膜的制備研究。發(fā)現(xiàn)以γ為成腔流體時，膜的內表面結構為高度連通的纖維網絡狀結構，比以氮氣為成腔流體得到的胞腔孔結構有了明顯的改善。以δ為凝固浴時膜的外表面為不規(guī)則的胞腔孔結構，孔數較多；以水為凝固浴時膜的外表面

3、主要為小胞腔孔結構，且孔數較少。研究發(fā)現(xiàn)隨著凝固浴溫度的升高，。膜的純水通量增加，膜的平均孔徑增大，但膜的爆破強度與拉伸強度有所下降，抗壓密性能變差。以δ代替水作為凝固時，可以發(fā)現(xiàn)膜的平均孔徑變大，純水通量、孔隙率和膜強度都有所增加，表明沸點高、傳熱慢且與制膜稀釋劑有一定相容性的溶劑作為凝固浴對提高膜的性能有利。 結果表明，δ為凝固浴和水分別作為凝固時，共溶劑配比α對膜的性能影響不大，冷卻速率和擴散傳質速率是影響膜結構和性能的主