PVC改性超濾膜制備及性能研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)有產(chǎn)量高、廉價(jià)、耐酸堿腐蝕性及耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于超濾膜領(lǐng)域。但由于PVC超濾膜親水性、耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度較差，導(dǎo)致其發(fā)展受到了限制。
　　本論文通過(guò)探索聚合物濃度、添加劑含量、停留時(shí)間及凝膠浴溫度等因素，確定最佳制備PVC超濾膜工藝條件。然后對(duì)制備的超濾膜進(jìn)行改性。分別探索了有機(jī)共混改性、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化共混改性。并得到以下結(jié)論。
　　研究確定了PVC超濾膜制備工藝條件:聚氯乙烯(PVC)濃度為18wt

2、.％，無(wú)水氯化鋰濃度為6wt.％，聚乙二醇濃度為2wt.％，溶劑蒸發(fā)時(shí)間為1min，凝膠溫度為冰水混合物(0℃)。在該條件下制備的PVC超濾膜其表面及斷面都有良好的形態(tài)及孔徑結(jié)構(gòu)，有高的水通量（630L·m-2·h-1），對(duì)BSA有高的截留率（96％以上）。并且使用Flory-Huggins方程對(duì)PVC三元制膜體系的相圖進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　研究了PVC超濾膜有機(jī)共混改性。分別選擇PS

3、和ABS塑料與PVC進(jìn)行共混，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PS塑料與各類致孔劑的混溶比例低。并且，PVC與PS共混時(shí)發(fā)現(xiàn)兩者相容性差，無(wú)法共混制膜。PVC與ABS共混后有良好的成膜性能，該共混膜分離性能優(yōu)良，其純水通量為340L·m-2·h-1,對(duì)牛血清蛋白的截留率在95％以上。共混膜在高壓和高溫下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，其截留率仍出現(xiàn)了一定的下降，但與純PVC超濾膜相比，其截留率的下降速率出現(xiàn)了明顯的減緩趨勢(shì)。
　　研究了PVC超濾膜有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化共混改

4、性。選擇的無(wú)機(jī)共混材料為硅酸鈣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在硅酸鈣含量為5wt.％時(shí)，共混膜具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及耐強(qiáng)堿腐蝕性能。在0.4MPa過(guò)膜壓力下持續(xù)運(yùn)行5h，對(duì)BSA的截留率保持在96％以上;在50℃下持續(xù)運(yùn)行5h時(shí)，其對(duì)BSA的截留率保持在94％以上。將共混膜在pH=13的強(qiáng)堿溶液中浸泡24h，膜面無(wú)明顯損傷，截留率仍保持在96％以上;在pH=2的強(qiáng)酸中浸泡24h，膜面損傷明顯，截留率明顯下降。并且，通過(guò)對(duì)共混膜制備工藝的調(diào)整，