聚芳醚砜酮%2f聚醚酰亚胺超滤膜研究.pdf

大连理工大学
硕士学位论文
聚芳醚砜酮/聚醚酰亚胺超滤膜的研究
姓名:任林
申请学位级别:硕士
专业:材料学(化工)
指导教师:杨大令
20060601
摘要选取:/譋叩墓不焯逑担疾炝薙阅ば阅艿挠跋臁=峁含二氮杂萘结构的聚芳醚砜酮潜咀檠兄频母咝阅苁髦>哂型嗑鄯醚中最高的玻璃化转变温度,良好的溶解性,成膜性能,机械性能和化学稳定性。其所制备的膜同时具有较高的通量和截留率,是一种新的高性能膜材料。实验发现,用制各的膜经干燥后较脆易折,导致组件成品率下降。为了解决这个问题,实验通过共混的方法对材料性能进行了改性研究,并制备了共混超滤膜。并进一步对共混膜的结构和性能进行了研究。实验首先通过的溶解度参数的计算初步筛选共混材料,并进一步对选取材料通过共溶剂法进一步筛选,最后通过仪器测试和热力学方法表征了共混材料的互容性。通过筛选选取了聚醚酰亚胺蚉为共混制膜材料。通过共溶剂法,红外及粘度数据等方法的考察表明两者具有较好的相容性,可用作制备分离膜。通过嘧;ㄖ票噶朔嵌猿芇/不斐四ぁ6圆煌琍比例超滤膜的性能测试发现,共混比的大小对膜的性能有很大影响。当疨共混比由/变为/,膜的纯水通量由。~,膜的截留性能基本保持不变。共混比对膜的机械性能影响表现为:在疨共混比为/时拉伸强度和断裂伸长率有一个最小值,然后随康脑黾佣黾樱酆峡悸牵笛槿衔T疨为/时膜具有最好的综合性能俊⒔亓粜阅芎突敌阅。实验还考察了聚合物总浓度和添加剂等对膜性能的影响。膜的纯水通量随着聚合物总浓度的增加而下降,截留率不断上升,在聚合物浓度为%ブ渲票傅哪た赏时具有较高的水通量和截留率。不同添加剂对膜的影响大不相同,通过实验可知,低分子量的聚乙二醇可制各出截留率和水通量比较高的膜,且表现出相似的水通量和截留的变化规律。通过对各种添加剂的综合考察还发现,铸膜液体系中添加剂邻近比为~时,制备的共混超滤膜具有较高的水通量和截留率。实验考察了凝胶浴温度,凝胶剂组成,停留蒸发时间,停留蒸发温度及湿度对膜性能的影响。结果表明随着凝胶浴温度的升高,凝胶剂组成中溶剂康脑黾樱的纯水通量上升,截留率下降:随着停留蒸发时间的延长,停留蒸发温度的升高,膜的纯水通量下降,截留率上升;随着湿度的升高,膜的纯水通量上升,截留率下降。表明,的添加使膜的水通量增加,截留率略有下降。通过对添加剂的考察表明,随着添加剂含量增加,膜的纯水通量有增加很大,而截留率的变化不大。关键词:聚芳醚砜酮;聚醚酰亚胺;磺化聚芳醚砜酮;相容·怀四大连理捍笱妒宦畚
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盟糙独创性说明日期:堋』占作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:
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言引等各种工业领域。其中超滤技术以其广泛的应用领域备受瞩目。超滤膜是超滤技术的核赋予了材料高的玻璃化转变温度和较大的自由体积,用作膜材料时,其良好的溶解性能、膜分离技术是近年来迅速发展起来的高效分离、浓缩、提纯及净化技术,有操作方便、设备简单、过程易放大、工作环境安全、节能和减少化学试剂使用等优点,已经广泛应用于水资源再,、电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油心,超滤膜的性能,如通量、截留性能、抗污染性能、耐温性能、耐氧化性、机械性能等决定了超滤的应用领域,而这些性能与膜材料及其制备技术密切相关,其中膜材料及膜制备技术成为超滤膜核心技术。目前广泛应用的膜材料有聚砜类、醋酸纤维素类、聚酰胺类等,但这些超滤膜材料都有各自有缺点:如醋酸纤维素耐酸、耐碱、耐氧化性、耐温等性能差:聚砜亲水性不强,渗透性不高,不耐污染。这些大大制约了超滤技术的进‘步发展。目前各国围绕超滤改性的研究成为膜技术研究的一个热点。超滤膜的改性方法有多种,一般可分为:化学改性和物理改性两类。化学改性是通过化学的方法在膜材料中引入极性基团或亲水性高分子侧链,