改性聚砜
改性聚砜
【改性聚砜(PS)中空膜】改性聚砜中空膜是老一代聚砜膜材料经过我公司改良的新型膜分离材料，通量、强度、抗污染能力等性能比老一代聚砜膜材料大大增强（几乎是原来的一倍）。
由于改性聚砜的截留分子量（3千、5千、6千、1万、2万、3万等）较广，特别适用于浓缩分离物料行业。
【主要膜性能参数】★ 膜外径：400μm★ 膜壁厚：20μm★ 截留分子量：3千、5千、6千、1万、2万、3万等★ 水通量：80~100L/h/m2(0.15Mpa,25℃)★ 使用PH值范围：1-14 【PP(Ｘ50/80改性PP)中空纤维膜】聚丙烯中空纤维膜是国际上新一代膜分离材料，具有强度高、耐强酸强碱、耐细菌腐蚀、耐温性能好、表面非极性、抗污染能力强、微孔均匀、单位表面积通量大等优点。
【主要膜性能参数】★ 膜外径：420~480μm★ 膜壁厚：40~50μm★ 微孔孔径：0.1~0.2μm★ 透气率：>8.0×10-2（cm3/cm2 ·S· cmHg）★ 孔隙率：40~50%★ 水通量：100~120L/h/m2(0.15Mpa,25℃)★ 使用PH值范围：1-14聚醚砜膜(PES) 系列折叠滤芯性能特点:◎膜堆由进口PES滤膜及进口导流层组成，具有优良的耐热性和耐化学性。
A型的外壳、中心杆及端盖均为进口聚丙烯材质；B型为端头耐高温型，一般用于温度较高的场合；C型为中心杆内衬不锈钢，可应用于耐高温的场所。
◎亲水性滤膜，孔径分布均匀,孔隙率高；◎高流率和微粒截留率；◎洁净环境生产；◎产品出厂之前经过100%完整性测试；◎滤芯符合FDA生物安全标准；◎具有良好的耐高温和耐酸碱性能；◎每支滤芯经完整性测试并经纯水冲洗；技术参数聚砜超滤膜组件技术说明1. PS聚砜膜技术数据(热原型超滤膜、生物型超滤膜)膜材料：PS(聚砜膜) 外形：中空纤维内径尺寸：250um-300um 外径尺寸：400um-450um 适应温度： 4℃-45℃PH：2-13切割分子量：6K/10K/20K/40K/50KD 工作压力：<0.25Mpa产水浊度 <0.1NTU 污染指数SDI 产水：<1.0 (10KD) 2. PS超滤膜组件技术参数型号图示外形尺寸(mm)UF-4020(PS)-RS 标准的4040反渗透膜壳, 超滤滤芯可以更换流量>400L/h （10KD）测试温度25℃, 选用膜为PS的10KD超滤膜组件, 工作压力为0.15Mpa4. 分离原理超滤技术是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。
聚砜简介
缘性。
（2）合成 先将双酚A 和氢氧化钠在二甲基亚砜溶液中反应生成双酚A 钠盐，然后钠盐再与4，4’-二氯二苯砜进行缩聚反应制得聚砜，反应式为：成盐 缩聚 O 33C CC O H H H H +N OH a 2上述反应中利用二甲苯与水形成恒沸物从而可将反应生成的水带出，这个过程（成盐过程）常在减压下或者常压下完成，缩聚产生的Nacl必须除尽以免使产品的电性能下降。
（3）双酚A型聚砜的改性PSU 的主要性能缺点为耐有机溶剂性差，成形温度较高，制品易应力开裂，耐疲劳性差等，为此常通过添加玻璃纤维增强和与其他树脂共混等技术给予改性。
①玻璃纤维增强聚砜 PSU用玻璃纤维增强后，其力学性能如强度、模量、尺寸稳定性和耐热性提高，且较大程度的改善了PSU耐疲劳性差的缺点。
但会使其脆性增加，断裂伸长率由未增强时的50-100%降至增强后的2-3%。
PSU/PEI、系列，包B-340也已热变性温度由原来的１５０℃提高到１６５℃，刚性提高了４ＭＰａ以上，并提高了性价比，但抗冲击却填充前有所降低、此种聚砜是介于普通聚砜与玻纤增强聚砜之间的PSU新材料，（4）双酚A型聚砜的成型加工①双酚A型聚砜的成型工艺PSU的流变行为接近牛顿流体，流动特性类似于PC，即熔体黏度大，流动性对温度敏感。
实验证明，在310-420℃范围内，温度每提高30℃，粘度可降低1/2，由于熔体粘度受剪切速率影响较小，因此注射成型时，不宜加过大的成型压力，以减少制品内应力和分子取向，减少各向异性。
PSU熔体的热稳定性比较好，成型温度下停留30-60min，流动性无明显变化。
PSU分子链刚性大，冷凝温度较高，因此制品内的内应力无法自行消除，需要后处理。
PSU吸水率虽然很小，但在高温及载荷作用下对水敏感，水能促进应力开裂，此外，微量吸水会使制品有气泡，表面出现银丝等缺陷。
因此加工前应严格干燥，使含湿量降至0.05%以下。
PSU为无定型聚合物，当制品冷却时不会结晶，故制品收缩率小且透明。
聚砜
聚砜(PSF)聚砜(Polysulfone)是60年代出现的一种新颖的热塑性工程塑料，简称PSF。
指在分子主链中含有砜基及芳核的高分子化合物，非结晶性，其主链含如下结构: O-S-O目前有：普通双酚A型聚砜：改性聚砜---双酚A聚砜与聚甲基丙烯酸甲酯及ABS 的共聚物；非双酚A型的聚芳砜(或者聚苯醚砜)；聚醚砜(或者称聚芳醚)。
聚砜的综合性能如下表：项目聚砜(双酚A型) 聚芳砜聚醚砜软化点（℃） 190 288相对密度 1.24 1.36 1.37抗张强度（Mpa） 70 94 86 伸长率（％） 50~60 7~10 40~80抗压强度（Mpa） 280 150 130抗弯强度（Mpa） 107 127 136抗冲强度（缺口）（J/m） 100 23硬度（洛式） M69(R120) M110 M88揉曲模量（23℃）（Gpa） 2.7 2.6 2.6抗张模量（23℃）（Gpa） 2.2 2.4比热（J/Kg.Ｋ） 1004.83热膨胀系数（10-5cm/cm） 1.7热变形温度(1.86Mpa)(℃) 174 274 210 热变形温度(0.45Mpa)(℃) 181 281 203 连续使用最高温度(℃) 105~121 200电阻率(23℃)(Ω.cm) 5?016 3.2?016 1017介电强度（KV/mm）(短时) 3.0 6.3 16介电常数 3.07 3.94 3.5介电常数 3.06 3.24 3.5 介质损耗 0.0008介质损耗 0.001吸水率 0.22 1.8 0.43 耐化学腐蚀性弱酸无作用耐强酸无作用耐弱碱无作用耐强碱无作用耐有机溶剂部分溶于酯酮、芳烃，可溶于卤烃、DM 溶涨主要生产厂家和牌号日本住友化学有限公司(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.)商品名称:PES日本信越化学工业公司(Shin Etsti Chemical Industry Co.,ltd.)商品名称:Ryton-PES美国联合碳化物公司(Union Carbide Co.)商品名称:Udel PSU美国液氮加工公司(Liquid Nitrogen Processing Co.)商品名称:Thermocomp PSU德国巴斯夫公司 (Badische Anilin Soda Fabri K.AG)商品名称:Utrason-PSU英国卜内门化学工业公司(Imperial Chemical Industries Ltd.) 商品名称:Victrex PES瑞士阿莫科化学品公司(Amoco Chemicals Co.)商品名称:Mindel。
聚砜类分离膜材料及其改性研究进展
用 ，可 以成膜 的有 机材 料很 多 ，一 般都 是具 有特 殊传 质功 能 的 高 分 子 材 料 ，主要 类 型 有 纤 维 素 及 其 衍 生 物 ，聚砜 类 ，聚 酰胺类 ，聚酰 亚胺 类 和其他 类别 。随
着科技 的发展 和 社会 的进 步 ，膜材 料不 断获 得 了新 的 发展 和新 的应 用 。
ｃ ｓ ｅ ． Ｔ ｅ ｐ ｌ ｓ ｌ ｎ ’ ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｎ ｂ ｌ ｎ ｉ ｇ， ０ ｏｙ ｒ ａｉ ｎ ａ ｄ ｇ ａ ｔ ｇ ｐ ｌｍｅｉａｉ ｎ ｏ ｈ ｕ － ｕｓｄ ｈ ｏｙ ｕ ｆ ｅＳ ｏ ｄ ｆ ａｉ ｙ ｂ ｅ ｄ ｎ ｃ ｐ ｌ ｍｅ ｉ ｔ ｎ ｒ ｆ ｎ ｏ ｙ ｒ ｔ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉ ｏ ｚ ｏ ｉ ｚ ｏ
的改性 进行 了详细 的阐述 ，对 聚砜类膜 材料的研究与应用前景进行 了展望 。
关 键 词 ：膜 材 料 ；聚 砜 ；改 性
中图分类号 ：Ｔ ３６ ５ ；Ｔ Ｏ ８ ８ Ｑ ２ ．５ Ｑ ２ ．
文献标识 码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ０ ５—５７ （０ ２ １— ０ ５— ４ ７ ０ ２ １ ）Ｏ ００ ０
的膜 。 １ ２ 聚 醚砜 （ Ｅ ） ． Ｐ Ｓ
聚 醚砜 是 由苯基通 过 醚和砜 基连 接而 成 ，有 的文
械性 能 以及 突 出 的抗 蠕 变性 能 。但 耐 候性 和耐 紫外 线 稍 差 ，属 于疏水 性 膜材料 ，在其结 构 性能 方面 也还 需 要 改善 。典 型 的聚砜 类膜 材 料 主要有 以下 几种 结构 ：
Ｐｏ ｙ ｕｌｏ ｐ ｒ ｔｏ ｅ ｂｒ ｎ ｓ ａ ｌ ｓ ｆ ｎｅ Ｓｅ ａ ａ ｉ ｎ Ｍ ｍ ａ ｅ ｎｄ Ｔｈｅ ｒ Ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔ ｉ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｖ ｌ ｐ ｉ ｎｓ
聚氨酯改性聚砜树脂的制备及其超滤膜的应用性能研究
聚氨酯改性聚砜树脂的制备及其超滤膜的应用性能研究聚氨酯改性聚砜树脂的制备及其超滤膜的应用性能研究摘要：本研究通过将聚氨酯与聚砜树脂进行改性反应，成功制备出一种聚氨酯改性聚砜树脂。
通过串联的化学反应与聚合制备工艺，有效地改善了聚砜树脂的性能。
研究探索了改性聚砜树脂的制备条件和超滤膜的应用性能，并分析了其理化性能、形态结构以及超滤性能。
结果表明，聚氨酯改性聚砜树脂具有较好的分离性能和生物相容性，能够有效地应用于水处理领域。
关键词：聚氨酯、聚砜树脂、改性反应、超滤膜、应用性能1. 引言水处理技术在环境保护和资源利用方面起着重要作用。
超滤膜作为一种重要的分离材料，具有具有高通量、高稳定性和高选择性的优点，被广泛应用于水处理、饮用水净化和废水处理等领域。
然而，现有的超滤膜材料在一定程度上存在着膜通量低、膜污染严重、耐化学药剂性能差等问题，限制了其应用范围和效果。
因此，研究开发一种新型超滤膜材料具有重要意义。
聚砜树脂（PSU）作为一种应用广泛的超滤膜材料，具有优良的化学稳定性和热稳定性，但在过滤效果和阻隔性能方面仍有待提高。
聚氨酯（PU）作为弹性体材料，在服装、建筑、医药等领域有着广泛的应用。
由于聚氨酯具有优异的物理和化学性能，将其与聚砜树脂进行改性反应，有望提高聚砜树脂的膜通量和分离效果。
2. 实验方法2.1 聚砜树脂的制备将聚酰亚胺（PI）和二氧化硫（SO2）加入反应釜中，进行官能团改性反应。
然后，在改性反应溶液中加入聚氨酯，继续反应。
最后，将反应产物进行溶剂蒸发、干燥和热压成膜，得到聚氨酯改性聚砜树脂。
2.2 超滤膜的制备将聚氨酯改性聚砜树脂溶解于适量的有机溶剂中，得到膜材料溶液。
将溶液通过手工涂覆法或浸渍法涂覆在无纺布或陶瓷支撑体上，然后进行干燥和热处理，制备超滤膜。
3. 结果与讨论3.1 聚氨酯改性聚砜树脂的理化性质通过红外光谱（FTIR）、粘度测定等方法对聚氨酯改性聚砜树脂进行表征。
结果表明，聚氨酯改性聚砜树脂的化学结构得到改善，并具有较高的相容性和热稳定性。
各种膜特性比较
各种材质超滤膜特性比较:聚砜(PS)材质超滤膜典型特性:具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中最高,(爆破压力＞0.6Mpa)，使用寿命长，正常使用在3年以上。
聚砜外压式中空纤维超滤膜（截留分子量6000-20000），尤其适用于特种行业（如生化、医药、化工等）的浓缩、分离、提纯，截留性能稳定。
聚丙烯腈（PAN）材质超滤膜典型特性：亲水性材料，透水性能好，具有良好的耐光和耐气侯性，截留分子量稳定，耐酸碱程度适中（PH2-10），尤其适用于水中有机物含量低，水质较差的场合，截留分子量5万改性聚砜（PSF）材质超滤膜典型特性：采用独特技术对聚砜材料进行了化学亲水性改性，极大地提高了聚砜材质疏水性超滤膜的亲水性效果，产品化学稳定性好，耐酸碱性能优良（PH2-13），使用寿命长，通量高，抗污染能力大大增强，一旦膜丝通量下降，用简单的反冲洗即可基本恢复原通量，节省清洗及反冲洗用水，设备运行费用低、低压操作、能耗低、尤其适用于各种工业废水、城市废水、含油废水、中水回用、饮用水处理及食品、医药、生化、化工、石化等行业浓缩、提纯及特种分离用。
截留分子量67000聚偏氟乙烯（PVDF）材质亲水性超滤膜典型特性：强度较好、韧性高、耐氧化性能优良、耐污染程度高，一旦污染使通量下降，用干净的水反洗或气水反洗，通量基本可恢复原通量，耐酸碱程度较好，PH2-12，适用于各种工业废水、城市废水、污水、含油废水、中水回用及生化、医药、化工等行业特种分离用，是近几年来污水工程上应用比较多的MBR的主要过滤材料，可做成柱状的中空纤维式及帘式。
截留分子量30000-100000。
聚醚砜与聚偏氟乙烯（PES/PVDF）合金膜典型特性：该种合金膜综合了聚醚砜（PES）与聚偏氟乙烯（PVDF）两种膜材料的优点，既具有聚醚砜强度高、耐酸碱范围广、耐高温的优点，同时又具有PVDF耐化学物质，耐氧化、耐污染、易清洗的特点，是目前国内外技术含量水平较高的一种新式膜材料，尤其适用于各种工业废水、污水、含油废水、中水回用及生化、医药、化工、石化、食品等行业，亦可用作柱状中空纤维式或帘式MBR的膜材料，纤维丝内径即流体通道直径可达1.8-1.9mm，可有效延长药洗及清洗周期。
聚砜简介
寒、耐老化等特点。
热稳定性突出，可在-100～150度温度范围内长期使用，短期使用温度为190度，脆化温度为-101度。
PSU力学性能优异，高强度，抗冲击性，并且具有良好的尺寸稳定性和突出的抗蠕变性，成型收缩率小，可做精密制件，但容易应力开裂。
②化学性能 PSU对一般无机酸、碱、盐以及脂肪烃、醇类和油类都较稳定，但会受到强溶剂浓硫酸、硝酸作用，某些极性溶剂如酮类、卤代烃、芳香烃、甲基甲酰胺等会使其发生溶解和溶胀。
③力学性能 PSU的拉伸强度和弯曲强度优于POM、PA和PC等通用工程塑料，即使在150度时拉伸强度仍能达到60MPa ，而此时大多数通用工程塑料已失去使用价值。
这种高温时仍能保持其室温下所具有的力学性能的性质是一般工程塑料所不及的。
PSU 的抗蠕变性十分优异，室温在21MPa 应力作用下仍低于2%。
④热性能和电性能 PSU 的Tg 为190度，热变形温度175度，可长期在-100～150度下使用，而且PSU 具有良好的耐热氧化性，在150度时经2年的热氧老化，拉伸强度和热变形温度不降反而有所提高，冲击强度仍能保持原来55%的数值。
尽管PSU 的长期使用温度不高，仅150度，但它是所有耐热性塑料中价格最便宜上述反应中利用二甲苯与水形成恒沸物从而可将反应生成的水带出，这个过程（成盐过程）常在减压下或者常压下完成，缩聚产生的Nacl 必须除尽以免使产品的电性能下降。
（3）双酚A 型聚砜的改性PSU 的主要性能缺点为耐有机溶剂性差，成形温度较高，制品易应力开裂，n O C C O H SnN a 2+33CCCln OO耐疲劳性差等，为此常通过添加玻璃纤维增强和与其他树脂共混等技术给予改性。
①玻璃纤维增强聚砜 PSU用玻璃纤维增强后，其力学性能如强度、模量、尺寸稳定性和耐热性提高，且较大程度的改善了PSU耐疲劳性差的缺点。
但会使其脆性增加，断裂伸长率由未增强时的50-100%降至增强后的2-3%。
PVP接枝PSF聚砜膜的亲水性改性
1 引言膜分离工程是一门科学，是人类在生产和科学领域中的一大进步。
用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，统称为膜分离法。
膜分离法可用于液相和气相组分分离。
对于液相分离，可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系[1]。
膜分离过程是一种新型、节能、不涉及相变的分离过程，它与过滤过程相类似，驱动力是压力或电场。
为提高传质速率，有时需要加温，但总的能耗则大大降低，因此在水资源的再利用、纯水超纯水制备、特别是从废水废气回收相应资源直接保护环境方面得到了广泛应用。
对分离膜的研究，膜材料、制备技术是研究的重点。
膜材料的发展很快，总体上分为两类：一是高分子分离膜材料，包括有纤维素衍生物类、聚砜类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚酯类、聚烯烃类、乙烯类聚合物、含硅聚合物、含氟聚合物、甲壳素类等；二是无机膜材料，包括致密金属材料和氧化物电解质材料、多孔材料等。
聚砜类材料是应用得很多的一类膜材料，是膜材料研究的热点。
聚砜类树脂是聚砜是一种热塑性工程塑料，是一类在主链上含有砜基和芳环的高分子化合物，主要有双酚A-型聚砜、聚芳砜、聚醚砜、聚苯硫醚砜等。
从结构上可以看出，砜基的两边都有苯环形成共轭体系，由于硫原子处于最高氧化状态，在高温下也保持优良的力学性能，长期使用温度为160℃，短期使用温度190℃，加之砜基两边高度共轭，所以这类树脂具有优良的抗氧化性、耐水解、热稳定性和高温熔融稳定性。
此外聚砜类材料还具有优良的机械性能、电性能、透明性和食品卫生性。
因而，在超滤、微滤、反渗透、气体分离、醇/水分离、烯烃/烷烃分离、固定化载体、血液透析等方面得到了广泛应用。
不同的膜有不同制备技术，目前大多数工业应用中还是以有机高分子非对称膜为主，主要包括两类：相转化膜和复合膜。
相转化膜的制备方法主要有溶剂蒸发法、水蒸气吸入法、热凝胶法、沉浸凝胶法等；复合膜的制备方法第 1 页共 30 页主要有高分子溶液涂敷、界面缩聚、原位聚合、等离子体聚合等。
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【改性聚砜(PS)中空膜】
改性聚砜中空膜是老一代聚砜膜材料经过我公司改良的新型膜分离材料，通量、强度、抗污染能力等性能比老一代聚砜膜材料大大增强（几乎是原来的一倍）。
由于改性聚砜的截留分子量（3千、5千、6千、1万、2万、3万等）较广，特别适用于浓缩分离物料行业。
【主要膜性能参数】
★ 膜外径：400μm
★ 膜壁厚：20μm
★ 截留分子量：3千、5千、6千、1万、2万、3万等
★ 水通量：80~100L/h/m2(0.15Mpa,25℃)
★ 使用PH值范围：1-14 【PP(Ｘ50/80改性PP)中空纤维膜】聚丙烯中空纤维膜是国际上新一代膜分离材料，具有强度高、耐强酸强碱、耐细菌腐蚀、耐温性能好、表面非极性、抗污染能力强、微孔均匀、单位表面积通量大等优点。
【主要膜性能参数】
★ 膜外径：420~480μm
★ 膜壁厚：40~50μm
★ 微孔孔径：0.1~0.2μm
★ 透气率：>8.0×10-2（cm3/cm2 ·S· cmHg）
★ 孔隙率：40~50%
★ 水通量：100~120L/h/m2(0.15Mpa,25℃)
★ 使用PH值范围：1-14
聚醚砜膜(PES) 系列折叠滤芯
性能特点:
◎膜堆由进口PES滤膜及进口导流层组成，具有优良的耐热性和耐化学性。
A型的外壳、中心杆及端盖均为进口聚丙烯材质；
B型为端头耐高温型，一般用于温度较高的场合；
C型为中心杆内衬不锈钢，可应用于耐高温的场所。
◎亲水性滤膜，孔径分布均匀,孔隙率高；
◎高流率和微粒截留率；
◎洁净环境生产；
◎产品出厂之前经过100%完整性测试；
◎滤芯符合FDA生物安全标准；。