【摘 要】
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溶液相转化法是商业化聚合物微孔膜的主要制备方法.成膜过程中聚合物固含量一般在15-20wt％左右.固含量过低时,铸膜液成膜性较差,膜孔隙率较高,力学强度差；或无法成膜.而对于一些反应性聚合物如4-氨基苯并-15-冠-5与氯甲基化聚砜体系在反应过程中,即使固含量较低(5-10wt％)时,由于交联作用也易于形成凝胶态直至成为不溶不熔聚合物,无法采用传统相转化法制膜.本文报道一种反应控制相转化成膜方法,
【机 构】
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天津工业大学材料科学与工程学院;省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387 天津工业
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溶液相转化法是商业化聚合物微孔膜的主要制备方法.成膜过程中聚合物固含量一般在15-20wt％左右.固含量过低时,铸膜液成膜性较差,膜孔隙率较高,力学强度差；或无法成膜.而对于一些反应性聚合物如4-氨基苯并-15-冠-5与氯甲基化聚砜体系在反应过程中,即使固含量较低(5-10wt％)时,由于交联作用也易于形成凝胶态直至成为不溶不熔聚合物,无法采用传统相转化法制膜.本文报道一种反应控制相转化成膜方法,在反应性或功能性聚合物膜制备过程中通过对反应进程或程度控制,当反应体系达到一定粘度时终止反应以防止凝胶化,并以此时反应体系作为铸膜液,采用溶液相转化法制备功能化聚合物微孔膜.以4-氨基苯并-15-冠-5(AB15C5)和氯甲基聚砜(取代度为30％)(CMPSf)为反应物(摩尔比2∶1),N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,氯甲基化聚砜浓度为10％,通过CMPSf与AB15C5之间的亲核取代反应制备出冠醚接枝聚砜(PSf-g-AB15C5)聚合物膜.结果 表明随反应程度增加,分相速率逐渐变缓,表明不同反应程度反应液成膜为动力学控制过程.当冠醚固载量为0.52 mmol/g,凝固浴为30％乙醇水溶液(v/v),温度为35℃时,制备的冠醚接枝聚砜孔隙率高达80％,平均孔径77 nm,纯水通量为1862 L/m2·h.且所制备聚合物膜无明显致密皮层.与纯聚砜膜相比,由于分子链间交联作用冠醚接枝聚砜聚合物膜断裂强度提高了24％.同时,聚合物同时表现出锂同位素分离性能,分配系数最高可达204.8 g/ml,较液固萃取提高27倍.分离因子随聚合物膜中冠醚固载量增大而增加,最高可达1.055.
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超疏水材料具有超高的憎水性、耐污染性和耐润湿性,因而在解决材料的润湿和污染方面具有广泛的应用前景.本研究以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,小分子化合物为添加剂,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了超疏水聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜.考察了聚合物浓度和涂覆条件(凝固浴组成、预蒸发时间、环境湿度)对疏水膜形态结构、孔径、接触角、孔隙率、水穿透压的影响.实验结果表明：当铸膜液中PVDF的浓度为14％
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