高分子膜材料及其制备
高分子膜材料及其制备
高分子膜材料及其制备一、高分子膜材料的种类：1.聚合物膜：聚合物膜是指以聚合物为基础的薄膜材料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚氟乙烯（PTFE）等。
2.复合膜：复合膜是指由两种或多种材料通过复合工艺制备而成的薄膜材料，如聚乙烯醇（PVA）/聚乙烯（PE）复合膜、聚六氟乙烯（PVDF）/介孔石墨烯复合膜等。
3.功能膜：功能膜是指在高分子膜材料中添加特殊功能性材料，赋予其特殊的性能，如阻隔性膜、导电膜、光学膜等。
二、高分子膜材料的制备方法：1.拉伸法：将高分子材料加热至熔融状态后快速拉伸，形成薄膜状。
2.压制法：将高分子材料加热至熔融状态后压制，形成薄膜状。
3.溶液法：将高分子材料加入溶剂中，形成均匀的溶液后通过蒸发或者凝胶法制备薄膜。
4.浇铸法：在高分子材料融熔状态下，将其注入模具中，通过冷却固化成薄膜状。
5.混摩法：将高分子材料与其他相容的材料进行混摩，再经过热压或拉伸等工艺制备薄膜。
三、高分子膜材料的应用：1.包装领域：高分子膜材料具有良好的柔韧性和阻隔性能，被广泛应用于食品包装、医药包装等领域。
2.过滤领域：高分子膜材料具有良好的过滤性能，可用于水处理、液态分离等领域。
3.分离领域：高分子膜材料具有良好的选择性和分离性能，可用于气体分离、膜生物反应器等领域。
4.传感器领域：高分子膜材料具有灵敏度高、响应速度快等优点，可用于压力传感器、湿度传感器等领域。
5.电子器件领域：高分子膜材料具有柔性、可塑性等特点，可用于柔性显示器、柔性电池等领域。
总之，高分子膜材料由于其特殊的性能和制备方法，已经在各个领域得到广泛应用，并且随着科技不断发展，高分子膜材料将会在更多领域展现出巨大的潜力。
高分子膜材料的制备方法
高分子膜材料的制备方法xxx级xxx专业xxx班学号：xxxxxxxxxx高分子膜材料的制备方法xxx（xxxxxxxxxxx，xx）摘要：膜技术是多学科交叉的产物，亦是化学工程学科发展的新增长点，膜分离技术在工业中已得到广泛的应用。
本文主要介绍了高分子分离膜材料较成熟的制膜方法（相转变法、熔融拉伸法、热致相分离法），而且介绍了一些新的制膜方法（如高湿度诱导相分离法、超临界二氧化碳直接成膜法以及自组装制备分离膜法等）。
关键词：膜分离，膜材料，膜制备方法1.引言膜分离技术是当代新型高效的分离技术，也是二十一世纪最有发展前途的高新技术之一，目前在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子领域等得到广泛应用，并将成为解决人类能源、资源和环境危机的重要手段。
目前在膜分离过程中，对膜的研究主要集中在膜材料、膜的制备及膜过程的强化等三大领域；随着膜过程的开发应用，人们越来越认识到研究膜材料及其膜技术的重要性，在此对膜材料的制备技术进行综述。
2.膜材料的制备方法2.1 浸没沉淀相转化法1963年，Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法，从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值，自此以后，相转化制膜被广泛的研究和采用，并逐渐成为聚合物分离膜的主流制备方法。
所谓相转化法制膜，就是配置一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构。
相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同，可以分为一下几种：溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没沉淀相转化法。
2.1.1 浸没沉淀制膜工艺目前所使用的膜大部分均是采用浸没沉淀法制备的相转化膜。
在浸没沉淀相转化法制膜过程中，聚合物溶液先流延于增强材料上或从喷丝口挤出，而后迅速浸入非溶剂浴中，溶剂扩散进入凝固浴（J2），而非溶剂扩散到刮成的薄膜内（J1），经过一段时间后，溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度，聚合物溶液变成热力学不稳定溶液，发生聚合物溶液的液-液相分离或液-固相分离（结晶作用），成为两相，聚合物富相和聚合物贫相，聚合物富相在分相后不久就固化构成膜的主体，贫相则形成所谓的孔。
溶剂法成膜
溶剂法成膜
溶剂法成膜是一种常见的薄膜制备方法，通过将溶解了高分子材料的溶液涂布在基材上，然后通过溶剂的挥发使溶液中的高分子材料形成均匀的薄膜。
溶剂法成膜的步骤一般包括以下几个过程：
1. 选择适当的高分子材料和溶剂，并将高分子材料溶解在溶剂中。
溶剂的选择通常需要考虑高分子材料的溶解度、挥发性和安全性等因素。
2. 将溶液涂布在基材上，可以通过多种方法进行涂布，如刷涂、喷涂、浸涂等。
3. 溶剂开始挥发，使溶液中的高分子材料逐渐凝聚形成薄膜。
在这个过程中，溶剂的挥发速度和涂布的均匀性会影响薄膜的质量和厚度。
4. 当溶剂完全挥发后，薄膜形成并附着在基材上。
此时可以进行后续的处理，如烘干、烧结、交联等，以增强薄膜的性能。
溶剂法成膜具有简单、经济、适用范围广等优点，被广泛应用于膜材料、涂层和电子器件等领域。
但同时也存在溶剂挥发带来的环境污染和溶剂残留的问题，近年来研究者也在探索无溶剂或低溶剂的成膜方法。
高分子功能膜材料
11/15/2018
三、导电聚合物的结构特点及导电机理
• 所谓导电聚合物是由一些具有共扼二键的聚合物 经化学或电化学掺杂后形成的、导电率可从绝缘 体延伸到导体范围的一类高分子材料。 • 导电聚合物是完全不同于由金属或碳粉末与聚合 物共混而制成的导电塑料,它除了具有聚合物结构 外,还含有由掺杂入的一价对阴离子一型掺杂或对 阳离子一型掺杂,所 以通常导电聚合物的结构分为 聚合物链和与链非键合的一价对阴离子或对阳离 子两部分组成。导电聚合物除了具有高分子本身 特性之外,还兼具了因掺杂而带来的半导体或导体 的特性。
◆ 一般通过溶液浇铸法制备平板或管状超滤膜，以 纺丝法制备中空纤维超滤膜。 ◆ L-S相转化法是一种较为简单的制膜方法, 其工艺简单,操作方便,且用途广泛,可用来制备 各种形态的膜.目前大多数的工业用膜的制备工艺
(1)称取一定量预先干燥的聚合物溶入DMF中,加入 一定量的添加剂,通过搅拌使聚合物及其添加剂充 分溶解,制成均匀的铸膜液。 ◆ (2)过滤铸膜液,去除未溶解的杂质。 ◆ (3)静置24 h以上,以使铸膜液完全脱泡。 ◆ (4)用刮刀将铸膜液匀速涂在洁净、干燥的制膜板 上,于空气中放置一定时间,以挥发部分溶剂,然后, 将制膜板置于水凝结浴中。 ◆ (5)将基膜在水凝结浴中浸泡一定时间后,取出基 膜进行系列表征。
11/15/2018
二、高分子功能膜分类
混合物分离膜 使用功能划分 药物释放缓释膜 分隔作用保护膜 气体分离膜 液体分离膜 根据被分离物质性质 固体分离膜 离子分离膜 微生物分离膜 被分离物质粒度大小 超细滤膜、超滤膜、微滤膜
熔融拉伸膜
高 分 子 功 能 膜
膜形成过程
根据膜性质
11/15/2018
被截留的溶质分子的分子尺寸。这是由于亲水性的多孔膜表面吸附有 活动性、相对较小的水分子层而使有效孔径相应变小，这种效应孔径 愈小愈显著。 表面荷电的多孔膜可以在表面吸附一层以上的对离子，因而荷点膜 的有效孔径比一般多孔膜更小。
高分子功能膜材料
2024/10/12
多孔膜
按膜旳材料分类
表6—1 膜材料旳分类
类别
膜材料
纤维素酯类 纤维素衍生物类
聚砜类
聚酰(亚)胺类
非纤维素酯类 聚酯、烯烃类
含氟(硅)类
其他
举例 醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等 聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等 聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等 涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷等 壳聚糖，聚电解质等
H2O，H(He)，H2S，CO2，O2，Ar(CO)，N2(CH4)，C2H6，C3H8
易
难
聚酰亚胺溶解性差，制膜困难，所以开发了可 溶性聚酰亚胺，其构造为：
2024/10/12
O
O
C N
C
CH2 CH2 CH CH
C N
C
O
O
R n
（v）乙烯基聚合物 用作膜材料旳乙烯基聚合物涉及聚乙烯醇、聚 乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氯乙 烯、聚丙烯酰胺等。共聚物涉及：聚丙烯醇/苯 乙烯磺酸、聚乙烯醇/磺化聚苯醚、聚丙烯腈/甲 基丙烯酸酯、聚乙烯/乙烯醇等。聚乙烯醇/丙烯 腈接枝共聚物也可用作膜材料。
2024/10/12
电渗析技术在食品工业、化工及工业废水旳 处理方面也发挥着主要旳作用。尤其是与反渗 透、纳滤等精过滤技术旳结合，在电子、制药 等行业旳高纯水制备中扮演主要角色。
另外，离子互换膜还大量应用于氯碱工业。 全氟磺酸膜（Nafion）以化学稳定性著称， 是目前为止唯一能同步耐40％NaOH和 100℃温度旳离子互换膜，因而被广泛应用作 食盐电解制备氯碱旳电解池隔膜。
三、分离膜制备措施
相转换法
粉末烧结
生物高分子膜材料的研发和应用
生物高分子膜材料的研发和应用随着社会的进步和科技的不断发展，生物高分子膜材料的研发和应用越来越受到人们的关注。
生物高分子膜材料具有优良的物理化学性能和多种功能，逐渐成为一种具有广泛应用前景的新型材料。
一、生物高分子膜材料的定义和分类生物高分子膜材料是由生物高分子组成的一种薄片状材料，具有良好的渗透性和选择性。
主要包括蜂窝状膜、石墨烯膜、离子通道膜等。
蜂窝状膜是一种微孔过滤膜，具有良好的渗透性和选择性，适用于生物制药、生物化学、微生物学等领域。
石墨烯膜是一种新型的膜材料，具有高导电性、高强度和高渗透性等特点。
离子通道膜是一种重要的传质材料，在生物分离、催化反应等方面有广泛的应用。
二、生物高分子膜材料的研发生物高分子膜材料的研发是一个多学科交叉的领域，需要涵盖材料科学、化学、生物学等多个方面的知识。
在材料的设计、合成和表征等方面需要精细的实验技术和理论分析。
材料的设计是生物高分子膜材料研发的核心，需要结合不同领域的知识，考虑到材料的性能、构造和制备等方面的要求。
合成技术是生物高分子膜材料研发的关键，需要考虑到材料的可控性、产率和纯度等方面。
表征技术是生物高分子膜材料研发的基础，需要对材料的物理化学性质、结构和形貌等方面进行综合分析。
三、生物高分子膜材料的应用生物高分子膜材料具有广泛的应用前景，在医学、生物制药、环保和能源等领域都有重要的应用。
在医学方面，生物高分子膜材料可以用于人造血管、人造心脏瓣膜等医疗器械的制造。
在生物制药方面，生物高分子膜材料可以用于纯化蛋白质、生产抗体、制备酶等领域。
在环保方面，生物高分子膜材料可以用于水处理、污水处理等。
在能源方面，生物高分子膜材料可以用于电池、燃料电池等领域。
四、生物高分子膜材料的未来发展随着科学技术的不断发展和人们对生物高分子膜材料的认识不断加深，生物高分子膜材料的应用范围和市场前景将会越来越广阔。
未来，生物高分子膜材料将会在更多领域发挥更重要的作用，成为一种具有广泛应用前景的新型材料。
高分子膜材料
高分子膜材料高分子膜材料是一种应用广泛的功能性材料。
它由大分子化合物聚合物构成，具有独特的化学、物理和机械性质。
高分子膜材料在多个领域有广泛的应用，如电子产品、能源、水处理和医疗等。
首先，高分子膜材料在电子产品中有重要的应用。
作为电子器件的重要组成部分，高分子膜材料可以用作电子屏幕的保护膜、电池的隔膜以及半导体器件的薄膜。
例如，在OLED显示器中，使用高分子膜材料作为保护层，可以提高显示屏的耐磨性和耐化学腐蚀性，延长使用寿命。
此外，高分子膜材料还可以用于光学薄膜、光学波导和传感器等光电子器件的制备。
其次，高分子膜材料在能源领域有重要的应用。
高分子膜材料可以用于制备各种类型的能源储存和转换器件。
例如，聚酰亚胺薄膜在锂离子电池中作为隔膜，可以实现电池的高能量密度和长寿命。
聚二甲基硅氧烷膜材料在太阳能电池中作为透明电极薄膜，可以提高电池的光吸收效率和光电转换效率。
此外，高分子膜材料还可以用于制备燃料电池、超级电容器和热电转换材料等。
此外，高分子膜材料在水处理领域也有广泛的应用。
高分子膜材料可以用于制备反渗透膜、超滤膜和离子交换膜等，用于水的过滤、海水淡化和废水处理。
例如，聚丙烯膜材料在反渗透膜中具有高的溶剂阻隔性能，可以对水中的盐、有机物和微生物进行有效分离。
同时，高分子膜材料还可以用于水净化、饮用水消毒和污水处理等。
最后，高分子膜材料在医疗领域也有重要的应用。
高分子膜材料可以用于制备人工器官、组织工程材料和药物传递系统等。
例如，聚己内酯膜材料在医用敷料中具有透气性和可吸收性，可以促进伤口的愈合和模拟真皮的形成。
聚乳酸膜材料在组织工程中作为支架，可以为细胞生长和再生提供合适的环境。
此外，高分子膜材料还可以用于制备植入式药物输送系统，实现药物的缓慢释放和持续性疗效。
综上所述，高分子膜材料具有广泛的应用前景和重要的科学价值。
随着技术的进步和需求的增长，高分子膜材料将在各个领域发挥更加重要的作用，为人们的生活和产业的发展带来更多的创新和便利。
高分子薄膜的制备和性能研究
高分子薄膜的制备和性能研究高分子薄膜是一种在工业和科学研究领域中广泛应用的材料，具有广泛的应用前景。
本文将重点探讨高分子薄膜的制备方法和其性能研究。
一、高分子薄膜的制备方法高分子薄膜的制备方法多种多样，常见的有溶液浇注法、拉伸法、喷涂法和溶液扩散法等。
1. 溶液浇注法溶液浇注法是制备高分子薄膜最常用的方法之一。
首先，将高分子溶解在适合的溶剂中，形成高分子溶液。
然后，将溶液浇注到平整的表面上，使其均匀分布并参与溶剂挥发的过程。
最后，形成薄膜结构。
2. 拉伸法拉伸法是通过拉伸高分子材料，使其在拉伸方向上形成薄膜的方法。
该方法适用于一些高分子材料具有较好可拉伸性的情况。
在拉伸过程中，高分子材料分子链会发生排列，形成有序的结构，使薄膜具有较好的力学性能。
3. 喷涂法喷涂法是将高分子溶解在适合的溶剂中，然后通过喷涂技术将溶液均匀地喷射到基底上形成高分子薄膜。
喷涂法具有简单、高效、经济的特点，适用于大面积制备。
4. 溶液扩散法溶液扩散法通过控制溶液在基底上的扩散速度来制备高分子薄膜。
通常，将高分子溶液滴于基底上，然后通过控制扩散速度来控制薄膜的厚度和均匀性。
此方法适用于制备较薄且均匀的高分子薄膜。
二、高分子薄膜的性能研究高分子薄膜的性能研究对于深入理解其物理化学特性和应用潜力具有重要意义。
性能研究主要包括力学性能、光学性能、热学性能和表面性质等方面。
1. 力学性能力学性能是评价高分子薄膜应力应变行为的重要指标。
通常使用压痕法、拉伸法和扩张法等测试方法来研究高分子薄膜的刚度、强度和延展性等力学性能。
2. 光学性能光学性能是评估高分子薄膜在可见光和红外光波段下的透明度、折射率和吸光度等特性。
常见的测量技术包括紫外可见分光光度计、透射电子显微镜和拉曼光谱等。
3. 热学性能热学性能是研究高分子薄膜在热工作条件下的热传导、热膨胀和玻璃化转变等性质。
热重分析、差示扫描量热法和热导率测试是常用的测试方法。
4. 表面性质表面性质是研究高分子薄膜在界面上的黏附性、润湿性和抗污染性等特性的重要指标。
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CH3 C C CH3 n H3C Si CH3
气体膜材料--高分子血卟啉钴
这种高分子络合物在特定的条件下可成膜且固化 迅速， 用于分离O2/N2混合物独具特色。它最突出的 特点是能在数月的连续操作中维持与氧的结合能力， 因此具有很大的实用价值。这种膜对气体分子的选择 性可以通过改变络合物的化学结构来调整。
膜分离基础与材料
高分子膜及其制备
膜材料
膜是膜技术的核心，膜的功能是由膜材料的化学性质
膜技术中待解决的问题
尽管膜分离技术在工业中获得了广泛的应用，但是人们对膜
膜材料分类
构成膜的元素 无机膜材料 ：多孔石英玻璃、多孔陶瓷、多孔钨（金属薄膜 有机高分子膜材料 应用领域： 液体分离膜材料：MF\UF\NF\RO 气体分离膜材料:GS\PV 荷电膜材料 :\ED\BPED
气体分离膜材料
①聚酰亚胺 ②聚芳香醚 ③聚三甲基硅－1－丙炔 ④高分子血卟啉钴
气体分离膜材料—聚酰亚胺
聚酰亚胺(PI)是具有优异的耐热性、耐溶剂性和机械性能的玻 璃态聚合物，同时有优良的气体分离性能。 PI的高气体选择性是由它特有的化学结构所决定的。由于聚酰 亚胺链间柱形结构 的存在，能按照气体分子动力学直径即“分子 筛分”机理来对气体混合物进行分离。
液体分离膜材料- 聚砜类
这种聚合物的一般结构为R1-SO2-R2，若其中R1和 R2至少有一个带有苯环则称芳香聚砜，否则为脂肪 族聚砜。其中芳香聚砜是RO和UF的重要的一类膜 材料，有足够大的分子量，又能和DMF、DMAc和 NMP等有良好的相溶性，同时由于其性能稳定、机 械强度好，也是许多复合膜的支撑材料。
膜材料的物化指标 -抗氧化性
为了阻止氧化反应的进行，希望高分子材料中各个共 价键有足够的强度，即希望有高的键能。 在选择高分子材料时，应尽量避免键能很低的O-O、 N-N等键，而希望在高分子材料的主链中引入键能高 的三键或双键以及芳香族的C-C键。
膜材料的物化指标 -抗氧化性
当高分子材料因氧化而产生链的断裂时，首先发生在键能 低的键上。
液体分离膜材料--芳香杂环类
聚哌嗪酰胺(PIP)
O
聚醚醚酮(PEEK)
O
O
C
O n
聚醚酮PEK
C
O n
聚苯并咪唑（PBI）
液体分离膜材料—其它
①用于液体分离过程的的膜材料还有聚烯烃类：
如PVA，PE，PP，PAN，聚四甲基戊烯[P(4MP)]； ②含氟高分子： 如聚全氟磺酸，PVDF，PTFE等。 ③通过上述两种或两种以上类别的单体进行共聚或缩聚 也是很好的液体分离膜材料，如：聚乙烯醇缩甲醛 （PVF）、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚乙基甲基丙烯酸 酯（PEM）、聚联丙烯邻苯二甲酸酯(PDP)、聚醚亚胺 砜氨基甲酸乙酯(PEIS-U)等。
气体膜材料--高分子血卟啉钴
高分子血卟啉钴的化学结构
荷电膜材料
对普通高分子膜（材料）进行功能基化，包括磺化、羧 化、氯甲基-季胺化等，用这种方法合成的材料有：磺化 聚砜，聚醚酮，聚醚砜，羧化芳香聚酰，羧化聚哌腈酰 胺等。
几种商品荷电纳滤膜
USA FilmTec 公司NF50、NF70商品膜就是羧化芳香聚酰胺制得; USA FilmTec公司NF40，NF40-HF，日本东丽公司的UTC-20HF，UTC60，USA AMT公司的ATF-30，ATF-50纳滤膜就是由羧化聚哌腈酰胺制 得 日本日东电工公司开发的NTR-7400系列复合纳滤膜，其超薄层是由磺化 聚(醚)砜制得，结构为
膜材料的选择原则
膜材料的物化指标
玻璃化温度Tg 抗氧化性 抗水解性 耐热性 机械强度 表面性能
如何根据Tg选择膜材料
一般来讲：气体在橡胶态聚合物膜中的渗透 性好，而玻璃态聚合物膜的渗透性差。 对于多孔膜，玻璃化温度影响膜本身的机械 稳定性和柔韧性，对于不同的过程有不同的要求， 目前还没有定量的规律可循。
膜的水解作用与高分子材料化学结构紧密相关。当高分子链中具有 易水解的化学基团-CONH-,-COOR,-CN,-CH2-O-等时，这些基团在酸或 碱的作用下会发生水解降解反应，如常用的醋酸纤维素膜，分子链 中的-COOR在碱作用下很容易水解，而且水解速率随温度的升高而增 大。随pH的增加，水解速率先下降然后升高，在pH4.5附近有最低值。 所以对醋酸纤维素膜要避免在碱性条件下使用，而且温度不宜大于 35C。 为了提高膜的抗水解性能，应尽量减少高分子材料中易水解的基团。 因此，聚砜、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯醚等高分子材料 抗水解性能是优越的。但是若用这些材料制备反渗透膜，由于缺乏 亲水性的化学基团，膜的透水性能肯定不尽人意，为此通常用这些 材料或其改性物制备超滤或微滤膜。
H N O C H H O N N C O C
芳香聚酰胺酰肼膜，尽管有良好的脱盐与透水性能，但
它的抗氧化性能还不如醋酸纤维素，在氧化剂含量较高 时，主链中的N-N键会发生断裂。因此，在反渗透脱盐的 给水中，芳香聚酰胺酰肼膜对游离氯的允许含量要比醋 酸纤维素膜低得多。
膜材料的物化指标-抗水解性
聚酰亚胺链间柱形结构
气体膜材料--聚苯醚
聚苯醚(PPO)具有优良的热稳定性和化学稳定性。 和其它玻璃态聚合物，如聚碳酸酯(PC)、聚砜(PS)等相 比，聚(2，6-二甲基-1，4-苯撑氧)(PPO)具有较高的气 体渗透性，但选择性低于PC和PS等。
R O R n
气体膜材料--聚三甲基硅-1-丙炔(PTMSP)
常见材料的最高允许使用温度
名称 CA 聚酰胺 聚苯并咪唑 聚苯并咪唑酮 磺化聚苯醚 磺化聚砜 聚醚砜酮
温度 35 35 90 70 70 120 160
膜材料的物化指标-机械强度
膜的机械强度是高分子材料力学性质的体现。膜属于 粘弹性体，在压力作用下，膜发生压缩和剪切蠕变， 并表现为膜的压密现象，结果导致膜透过速度的下降。 优良的膜材料除应具备物化稳定性外，还应有很小的 蠕变，聚砜由于具有很小的蠕变，所以被作为分离膜 的材料。 增加膜机械强度的另一个方法，是将膜直接制作在高 强度的支撑材料上。目前用作膜支撑材料的有无纺布、 玻璃纤维、涤纶、氯纶、锦纶等。
液体分离膜材料-纤维素类
结构
纤维素中的脱水葡萄糖是一个椅状的环形结构， SEM和XRD研究表明植物细胞壁内的纤维素呈线状结 构。天然纤维素具有相当硬的线性棒状结构。
纤维素特性
很好的亲水性 ------最早的反渗透和超滤膜材料 天然纤维素结晶度高、难加工、抗氧化能力差、易水解、压密， 抗微生物侵蚀能力也较弱，因此对其进行一系列的改性和接枝形 成纤维素系膜材料，如三醋酸纤维素(CTA)、醋酸丙酸纤维素 (CAP)、再生纤维素(RCE)、硝酸纤维素(CN) 、醋酸丁酸纤维素， 乙基纤维素等 。
液体分离膜材料
纤维素类 聚酰胺类 聚砜类 芳香杂环类 其他
液体分离膜材料-纤维素类
纤维素指植物细胞材料中的高分子，这些高分子 含有几百至几千个脱水葡萄糖。习惯上常用纤维素这 个词指植物材料，其主要成分见下表
种类 木纤维a 俗名 组成%(干重量) 纤维 半纤维 木质 果胶 脂肪和 水溶物或灰 素 素 素 质 蜡 份 ～28 ～38 18．6 13．3 17．9 14．6 13．3 21．8 0 25-35 15-20 2．2 13．1 3．7 1.7 14．0 5．7 0 4．3 1．2 2．3 6．1 1．4 1．5 2．9 〈0．1
三醋酸纤维素
纤维素特性
在纤维素分子中引进一个或几个酯基，可改变其亲水性 之比及反应官能团的数目，这两种改变极大地影响材料 的特性。改性的和未改性的广泛的应用各种液体分离膜 过程中。
液体分离膜材料-聚酰胺类
聚酰胺类是含酰胺链段-CONH-的一系列聚合物，这是一 很大族聚合物，如芳香聚酰胺（PI），尼龙-66（NY66），芳香聚酰胺肼（PPP），聚苯砜，பைடு நூலகம்苯二甲酰 （PSA）等。
几种商品化聚砜结构
双酚A聚砜
CH3
O O S O O n
C
CH3
O
O O
O
聚芳砜Astrel
S O
S O
S O O
n
聚醚砜(PES)
n
O
聚苯砜Radel
O
S O
O n
液体分离膜材料--芳香杂环类
近年来开发出了一系列芳香杂环高分子材料， 如 聚 苯 并 咪 唑 酮 （ PBIP ） 、 聚 苯 并 咪 唑 （PBI）、聚芳醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK) 等，它们近年来广泛地用来制备超滤膜，并 通过改性制备纳滤膜。
其实施步骤是将各种表面活性剂用去离子水配成一定浓度的水溶液，聚 合物膜膜面朝下，在表面活性剂溶液中浸泡一定时间后，取出排除水分。
方法II--紫外辐照方法
方法简洁：膜浸入一定浓度的改性液中，膜截留控制面朝上， 用波长为253.7nm的20W紫外灯辐照一定时间，然后用去离子水 漂洗尽改性剂后待用。 示例：聚砜超滤膜经紫外辐照后，膜表面的亲水性增强，通量 增加，但截留率下降，膜强度也略有降低 。改性剂为：乙醇， 葡萄糖（MW为40000），牛血清白蛋白（BSA）等。
方法III--辐照气相接枝方法
方法简介： 将PVDF湿膜在30℃度恒温干燥箱内烘干，将干燥的PVDF 超滤膜包绕在一个铝板框架上，经一定剂量的Co-60γ源辐照，使聚 偏氟乙烯活化。剪取一定面积的经预辐照的PVDF超滤膜，放在硅胶干 燥器中干燥２ｈ，称得干膜质量。将干膜放入气相接枝反应器，并在 气相接枝反应器中加入定量的经脱水的苯乙烯单体，气相接枝反应保 持真空状态，并在80℃恒温。反应结束后，取出膜放入干燥器内，待 冷却后，浸入９.８mol/l的浓硫酸中进行磺化。 效果：经过辐照，在PVDF分子链上产生自由基，苯乙烯基单体通过自 由基聚合接枝到PVDF膜上，并形成一定长度的支链，再通过磺化反应， 将已接枝到PVDF膜上的苯乙烯基转化成具有磺酸基团的苯环。随交换 容量的提高，膜污染度下降，交换容量越高，膜污染度越小，抗污染 性增强。