聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤
(54)发明名称 聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法。所述纳滤膜通过相转化法一步制备具有非对称结构的共混纳滤膜，包括铸膜液的配制：将聚醚砜、磺化聚砜类高聚物、添加剂以及溶剂四种组分混合配制成铸膜液；相转化法成膜，包括平板膜和中空纤维膜。所述纳滤膜在0.1～0. 8MPa操作压力下对0.5g／L一1. 5g/L氯化钠和硫酸钠的截留率达20%～95%，对相对分子质量600～2000的聚乙二醇截留率达到40%～99. 9%，膜纯水通量达到10～250L／ (m2hbar)。该发明中涉及到的纳滤膜强度好，韧性强，耐压密性好，耐氯，耐高温。可应用于水处理，废水处理，物料分离等方面。
权 利 要 求 书 1．一种聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法，其特征在于该方法包括： 第1、铸膜液的配制：将聚醚砜、磺化聚砜类高聚物、添加剂以及溶剂四种组分混合配制成铸膜液； 其中聚醚砜的质量浓度为0%～35%，磺化聚砜类高聚物质量浓度为0%～40%，且两种聚合物总浓度为15wt%～45wt%；添加剂为丙酮、乙醚、四氢呋喃、乙二醇、丁酮、甲醚、聚乙二醇中的至少一种，添加剂质量浓度为1%～25%；溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种； 第2、相转化法成膜，包括平板膜和中空纤维膜； 第2.1、平板膜的制备：在洁净铸膜室内将上述铸膜液浇注在光洁平滑的玻璃板上或其他模板上，利用不锈钢刮刀刮制成膜，在温度为0～60℃的条件下预处理l～20min，然后将玻璃板或模板放入0℃～10℃的凝固浴中，凝固12～24小时，使其凝固成膜，即得平板纳滤膜；或采用相同的工艺条件利用刮膜机连续制膜； 第2.2、中空纤维膜的制备：将上述铸膜液注入中空纤维膜纺丝料液槽中，通过喷丝头纺制出中空纤维纳滤膜，膜丝直接进入0℃～10℃凝胶浴中即得中空纤维纳滤膜。 2．根据权利要求l所述的方法，萁特征在于第2.1步凝固浴前，在温度为0-60℃的条件下预处理l～20min。 3．根据权利要求l所述的方法，其特征在于所说的聚醚砜和磺化聚砜类高聚物的质量比优选为5：l、3：2。 4．根据权利要求l所述的方法，其特征在于所说的磺化聚砜类高聚物为磺化聚砜或磺化聚醚砜，磺化度为5%～50%，材料的形态分为钠型与氢型磺化聚砜类高聚物。 5．根据权利要求l所述方法，其特征在于，铸膜液中添加剂质量浓度优选5%～20%。 6．根据权利要求l至5中任一项所述方法，其特征在于，所说的凝固浴为水浴，或者是含有有机溶剂或无机盐其中一种的水浴，有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种；无机盐为氯化钠、硫酸钠中的至少一种。 说 明 书 聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法 技术领域 [0001] 本发明涉及一种高分子特种功能分离膜及其制备方法，特别涉及一种采用相转化法直接制备纳滤膜的方法。 背景技术 [0002] 纳滤(NF，Nanofiltration)是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右，操作压力在0. lMPa～2.OMPa，对一价盐的截留率较低，而对二价盐的截留率较高，并且对相对分子质量为200～2000的有机小分子有较高的截留率。基于这些特点，该类型膜越来越受人类的关注，并广泛应用与电子行业，染料回收，废水处理，制造饮用水，果汁的浓缩，油水分离等方面。 [0003] 目前大部分商品纳滤膜属于复合纳滤膜，也就是在一种材质的超滤膜层上通过界面聚合法或者直接涂敷法涂上一层很薄但是起到分离功能的致密皮层，其致密皮层的材质与超滤层的材质完全不同。一般来说，市场上的纳滤膜材质为聚酰胺，聚酰亚胺，醋酸纤维素，磺化聚砜等，并采用复合的方式制备纳滤膜。现有的复合纳滤膜存在的问题是抗氧化能力弱，对前处理要求苛刻。然而磺化聚砜类高聚物具有抗氧化能力强的优点，但制备的纳滤膜强度较低。目前圉外有很多有关磺化聚砜类高聚物纳滤膜的专利，Tang等利用无纺布与聚砜制备出支撑底膜，然后将磺化聚砜复合在支撑层上制备出磺化聚砜复合纳滤膜[US Patent. 5853487]，日本日东电工公司的磺化聚砜类复合纳滤膜NTR-7410和NTR-7450，纯水通量为500 L／(m2.h)和92 L／(m2.h)，美国海德能公司制备的磺化聚醚砜纳滤膜HYDRACoRe-50截留相对分子质量为1000，蒲通等发明了磺化聚醚砜纳滤膜，膜通量可达到l50 L／(m2.h)，对硫酸钠截留率达到95%[中华人民共和国专利1288776A]。但是关于聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜的制备还没有相关报道。 [0004] 基于以上考虑我们采用聚醚砜与磺化聚砜类高聚物共混膜材料，通过湿法相分离法一步制备具有非对称结构的纳滤膜。制备了水通量较大、孔径精准、无缺陷、强度好，韧性强，耐压密性较强，耐氯，耐高温的纳滤膜。 发明内容 [0005] 本发明的目的是解决现有复合纳滤膜存在抗氧化能力弱，对前处理要求苛刻的问题，提供一种聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜的制作方法，所述纳滤膜通过相转化制备的非对称纳滤膜，在0.1一0. 8MPa操作压力下对氯化钠和硫酸钠的截留率达20%～95%，对相对分子质量600～2000的聚乙二醇截留率在40%～99. 9%，膜纯水通量达到10～250L／(m2hbar)的一系列纳滤膜。 [0006] 本发明的构思： 聚醚砜是一种非结晶性的热缩型工程塑料，其分子链由醚、砜交替连接于对苯撑之间的芳族结构，从而具有良好的机械性能及耐热性、抗氧化性、耐酸碱、耐溶剂、耐辐射性能，但其亲水性差，难以制备水通量较大的纳滤膜。磺化聚砜类高聚物亲水性好，抗污染，抗氧化，韧性好，但其刚性不足。采用此两种材料进行共混可以制备出刚性韧性兼有，亲水性良好，抗污染，抗氧化，物化稳定性及选择透过性等方面具有更高的性能的纳滤膜，并易于工业化生产。 [0007] 根据上述构想，本发明提供的聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜的制作方法包括如下步骤： 第1、铸膜液的配制：将聚醚砜、磺化聚砜类高聚物、添加剂以及溶剂四种组分混合配制成铸膜液（首先将溶剂与添加剂充分混合，搅拌数十分钟后，再将经过干燥好的聚醚砜和磺化聚砜类高聚物投入到混合溶液中溶解，形成由聚醚砜、磺化聚砜类高聚物、溶剂以及添加剂构成的铸膜液，经过过滤、静置脱泡后备用）； 其中聚醚砜的质量浓度为0%～35%，磺化聚砜类高聚物质量浓度为0%～40%，且两种聚合物总浓度为15wt%～45wt%，优选的浓度为20wt%～40wt%，聚醚砜和磺化聚砜类高聚物质量比优选为5：l、3：2；添加剂为丙酮、乙醚、四氢呋喃、乙二醇、丁酮、甲醚、聚乙二醇中的至少一种，添加剂质量浓度为1%～25%（添加剂可调节纳滤膜的孔径，纯水通量以及截留率），优选的质量浓度为5%～20%；溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮，二甲基亚砜中的至少一种； 第2、相转化法成膜，包括平板膜和中空纤维膜； 第2.1、平板膜的制备：在洁净铸膜室内将上述铸膜液浇注在光洁平滑的玻璃板上或是模板上，利用不锈钢刮刀刮制成膜，在温度为0～60℃的条件下预处理l～20min，然后将玻璃板或模板放入0℃～10℃的凝固浴中，凝固12～24小时，使其凝固成膜，即得平板纳滤膜；或采用相同的工艺条件利用刮膜机连续制膜。 [0008] 第2.2、中空纤维膜的制备：将上述铸膜液注入中空纤维膜纺丝料液槽中，通过喷丝头纺制出中空纤维纳滤膜，膜丝直接进入0℃～10℃凝胶浴中即得中空纤维纳滤膜 [0009] 以上所说的磺化聚砜类高聚物为磺化聚砜或磺化聚醚砜，磺化度为5%～50%，材料的形态分为钠型与氢型磺化聚砜类高聚物。 [0010] 所说的凝固浴为水浴，或者是含有有机溶剂或无机盐其中一种的水浴，有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N一甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种；无机盐为氯化钠、硫酸钠中的至少一种。 [0011] 本发明的优点和积极效果： 本发明所用的成膜方法是湿法相分离法，制备的纳滤膜属于非对称纳滤膜，其特点是一步制备具有非对称结构的共混纳滤膜。所制备的聚醛砜／磺化聚砜类高聚物纳滤膜明显具有致密皮层和疏松支撑层的不对称结构（图1）。所制备的纳滤膜分离功能层在膜的表面且无缺陷（图2），其他部分是多孔的支撑层，孔之间相互连通。 [0012] 所制备的纳滤膜在0.1～0.8MPa操作压力下对浓度为0.5glL～1.5glL的氯化钠和硫酸钠的截留率达到20%～95%，对相对分子质量600～2000的聚乙二醇截留率在40%～99. 9%范围内，膜纯水通量达到10～250L／(m2h)，具有水通量较大、孔径精准、强度高，耐压密性强，耐氯，耐高温，抗污染等特点。可应用于水处理，废水处理，物料分离等方面。 附图说明 [0013] 图l为本发明醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜一种实施例（实施例2）的横截面扫描电镜照片图； 图2为本发明醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜一种实施例（实施例2）的膜功能层膜表面扫描电镜照片图。 具体实施方式 [0014] 以下给出本发明的具体实施例，但本发明不受实施例的限制： 实施例l 将55g二甲基乙酰胺加入到250mL三口烧瓶中，加入15g丙酮充分混合均匀，再加入聚醚砜18g，磺化度为10%的钠型磺化聚砜12g，室温下进行搅拌溶解，配成聚醚砜与磺化聚砜的重量比为3:2，聚合物总浓度为30wt%，添加剂浓度为15wt%的铸膜液，过滤后密闭静置脱泡。
聚醚砜的性能及应用讲解
合成方法
（1）熔融脱盐法 （2）脱氯化氢法 （3）溶液脱盐法
合成方法
（1）熔融脱盐法
n Cl
4-氯-4’-羟基二苯砜盐的自缩聚
*
O OS
O
O S O
OK
O * + nKCl
n
合成方法
（2）脱氯化氢法
O n Cl S
O
二磺酰氯和联苯醚共缩聚
*
O
O
S Cl + n
O
O
O
S
O * + nHCl
n
O
（3）溶液脱盐法 单酚脱盐法
性能 介电常数(20℃,60~106Hz)
表面电阻(Ω) 体积电阻(Ωcm)
耐电弧性(S) 击穿电压（KV/mm）
化学性能
测试方法 ASTM D150 ASTM D257 ASTM D257 ASTM D498 ASTM D149
数值 3.5 3×1016 5×1016 70 16
性能 介电损耗 20℃，60Hz 20℃, 103Hz 20℃, 106Hz
PES的物理机械性能（通用品级4100G）
性能 密度(g/cm3) 吸水率(%) 拉伸强度(MPa) 拉伸模量(MPa) 伸长率(%) Izod冲击强度(J/m)缺口
测试方法 ASTM D792 ASTM D570 ASTM D638 ASTM D638 ASTM D638 ASTM D256
数值 1.37 0.43 86.0 2550 5~6 87.0
PES通用品级的挤出成型温度是，加料段 180℃，压缩段330 ℃，机头330~350 ℃
汽车上的应用
止推环 滤网
界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜
界面的结合状况对复合膜整体性能有着决定性的影
响!静态界面缩聚反应的特点决定了反应中形成的 网状 结构功 能层 的 疏 密(纵 向 结 构 的 差 异 以 及 与 基 膜 的 结 合 状 况 主 要 与 两 相 中 反 应 物 的 结 构 (活 性 (扩 散 能 力 (浓 度 和 副 反 应 等 因 素 有 关 系 ! H+* 制膜过程中基膜的变化
第 Q期
翟晓东等U界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜 lW
QOR
表 ! 制膜步骤对基膜的影响 "#$%&! ’())**)+,-*,()./-+)01/)-2,()3143,/5,)
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7/89825:;);4/52)
实 验 所 用 的 基 膜 属 于 超 滤 膜"是 超 薄 功 能 层 的 支撑 层"它的结 构 对 膜 的 截 留 性 能 与 纯 水 通 量 有 很 大 的 影 响 !如 前 所 述 "基 膜 要 经 历 阴 干 (浸 于 油 相 (挥 发溶剂 :步过程"膜的结构与性能会发生变化!为了 解制膜各步对基膜的影响以便能区分基膜和其他因
界面缩聚法制备聚酰胺复合纳滤膜
L$复合纳滤膜的制备及其结构
翟晓东*M H 陆晓峰%H 梁国明%H 张 仪%H 许振良*H 王彬芳* B*$华东理工大学H上海 %))%J&N%$中国科学院上海原子核研究所H上海 %)*F))G
摘 要 A利 用 界 面 缩 聚 法 制 备 聚 酰 胺 复 合 纳 滤 膜 H并 系 统 地 研 究 了 单 体 浓 度 O单 体 种 类 O酸 吸 收 剂
的!后一 步主 要是由 于 4;<=有较 强的结 晶能 力" 膜孔 结构在 一定 程 度 上 被 结 晶 部 分 控 制 住"而 甲 苯 的 极 性 较 弱"不 会 对 4;<=晶 区 产 生 明 显 影 响 " #))’ 从而未对基膜的结构产生进一步的影响!实验结果 表明在界面缩聚过程中基膜的结构基本保持不变! H+H 单体浓度的影响
耐酸纳滤膜的研究进展
I ^f . 2021 现代化工第41卷第12期• 38 •M o d e m (J u -m i c a l I m l i i s i r \2021 年丨2 同耐酸纳滤膜的研究进展胡利杰，梁松苗'张佳佳，王兵辉 (时代沃顿科技有限公司，贵州贵阳550018)摘要:基于极端苛性环境中对强酸废液处理的需求，耐酸纳滤膜已成为研究热点之一。
主要介绍了耐酸纳滤膜材料、膜元 件的耐酸特性及工业化应用效果，并针对耐酸纳滤膜研究中现存的问题和今后的研究方向提出了一些建议。
关键词：耐酸纳滤膜;技术;研究进展中图分类号:TQ028.8文献标志码：A文章编号:0253-4320(202丨）12-0038-04D O I ： 10.16606/ki.issn 0253-4320.2021.12.008Research advances in acid-resistant nanofiltration membranesHU Li-jie, LIANG Song-miao* , ZHANG Jia-jia, W ANG Bing-hui(Vontron Membrane Technology Co., L td., Guiyang 550018, China)Abstract ： Based on the demand for waste acid treatment in harsh environm ents, acid-resistant nanofiltrationmeml)rane has become a hot topic. The acid-resistant characteristics and industrialization application of materials and modules of acid-resistant nanofiltration membranes are reviewed. Some general advices are presented for the existing problems and the future directions in studying acid-resistant nanofiltration membranes.Key words ： acid-resistant nanofiltration meml)rane ； technology ； research progress强酸性的待处理液在工业生产过程中较为常 见,来源主要有工业酸提取废液、食品行业酸性清洗 液、电镀行业含酸废水、金属行业脱模后的废酸液、发酵酸性污水等。
一种聚醚砜中空纤维纳滤膜的制备方法和用途(CN103551047)
［ Ｊ ］ ． Ｊ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍＳ ｃ ｉ ： Ｐ ａ ｒ ｔ Ａ， ２ ０ ０ ６， ４ ４ （ １ ５） ： ４ ６ ５ ６— ４ ６ ６ ７ ．
［ ９ ］李洪胜 ， 冯青平 ， 高彦芳 ， 等． 聚合物对 多壁碳纳米 管 的包 覆改 性研究 ［ Ｊ ］ ． Ａ ｃ ｔ ａ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ Ｓ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ， ２ ０ ０ ６ ， （ ４） ： ５ ８ ８—５ ９ ２ ．
Ｉ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ Ｃ ｈ ｅ ｍ Ｒｅ ｓ ， ２ ０ １ ２， ５ １ （ ４ ２） ： １ ３ ６ ４ ８—１ ３ ６ ５ ４ ．
３ 结 论
利用 自由基 引发 剂过 氧化 苯 甲酰 （ Ｂ Ｐ Ｏ） 引发 带 有 双 键 的八 甲基丙 烯 酸酯基 笼 型倍半 硅 氧烷包 覆 多 壁碳 纳 米 管 制 备 新 型 核 一 壳 纳 米 杂化 材 料 ， 并 对 材
略高一 些 。 基 于上 述 实验 可 以推 知 如下 反 应 机理 ： 引发 剂 分 解 产生 自由基与碳 纳 米管 相互 作用形 成 碳管 自由
ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ｔ ｈ ｒ ａ ｃ ｅ ｎ ｅ ｄｅ ｉ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｄ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｗａ ｌｌ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ —
［ １ Ｏ ］ｘ ｕ Ｙ， Ｌ ｉ Ｑ， Ｓ ｕ ｎ Ｄ， ｅ ｔ ａ １ ． Ａ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｔ ｏ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ
ｎ ａ ｎ ｏ ｔ ｕ ｂ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ｏ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｐ ｏ ｌ ｙ （ １ － １ ａ ｃ ｔ ｉ ｄ ｅ ） ［ Ｊ ］ ．
氯甲基化聚砜_聚砜共混超滤膜的制备
摘 要：以氯甲基化聚砜(CMPSF)和聚砜(PSF)为膜材料，以聚乙二醇(PEG600)为添加剂，采用 L-S 相转化法制备
CMPSF/PSF 共混超滤膜。对 CMPSF/PSF 共混膜进行季铵化探索，并通过扫描电镜观察膜的断面结构。运用均匀
设计方法安排实验，用 SPSS 软件进行数据处理，得到水通量的回归方程。通过单因素影响模拟计算，考察共混
密科学仪器有限公司制造。
1.2 氯甲基化聚砜(CMPSF)的合成
在装有搅拌器、冷凝器和温度计的三口瓶中，加
入聚砜和 1, 2-二氯乙烷，在室温下搅拌，使其完全溶
解，加入氯甲醚和无水氧化锌。慢慢升温至 40 ℃，回
流反应 4 h。冷却后，溶液倒入甲醇中，氯甲基化聚砜
沉淀析出。此聚合物再用二甲基乙酰胺溶解，然后，
许多学者研究了聚砜类聚合物与其他类聚合物间 的共混膜[1−5]，并对同类的聚砜类聚合物间共混制膜进 行研究。如施柳青等[6]研究了磺化聚醚砜(SPES)/聚醚 砜(PES)合金超滤膜，发现当 SPES/PES 的共混比(质量 比)为 6/4 时，可制得膜的水通量为 80 L/(h·m2·MPa)， 对 PEG 10 000 截留率高达 90%以上，对 3 价阴离子的 脱盐率高于 1 价和 2 价阴离子的脱盐率。吴开芬等[7] 研究了聚醚砜(PES)/磺化聚砜(SPSF)共混膜，通过实 验发现 PES/SPSF 共混比在 8/2、聚合物浓度大于 24% 时，膜的水通量为 8~12 mL/(cm2·h)，对 PEG 6 000 的 截留率大于 90%。陈桂娥等[8]采用干湿法制备了聚砜 (PSF)/ 磺 化 聚 醚 砜 (SPES) 共 混 中 空 纤 维 超 滤 膜 ， 对 PEG 4 000 截留率为 78.2%，通量为 85 L/(h·m2·MPa)。 Arthanareeswaran 等[9]制备了聚砜(PSF)/磺化聚醚醚酮 (SPEEK)共混膜，并研究了它的性能，研究表明，随 着 SPEEK 浓度的增加，膜的孔隙率和孔径增大，当 SPEEK 的质量分数从 0 增大到 15%时，共混膜的水 通量由 16.7 L/(m2·h)升高到 61.5 L/(m2·h)。罗川南等[10] 研究了聚砜(PSF)/磺化聚砜(SPSF)高分子合金膜的膜 材料对膜性能的影响，研究表明，二者共混改善了 PSF 的亲水性，提高了 PSF 膜的耐污染性，并且合金膜获 得比 PSF 膜高的渗透通量。俞三传等[11]研制了聚醚砜、 聚砜和磺化聚砜共混所形成的多元合金超滤膜，研究 结果表明，共混可明显改善超滤膜的孔径分布和膜的 孔结构，为制备高性能超滤膜提供一种有效途径。但 目 前 尚 未 见 到 有 关 于 氯 甲 基 化 聚 砜 (CMPSF)/ 聚 砜 (PSF)共混制膜的报道。
【国家自然科学基金】_聚醚砜_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
推荐指数 7 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 聚醚砜 荷电镶嵌膜 自组装 胶体晶体 聚环氧氯丙烷胺 界面聚合 强制沉积法 复合膜 光子晶体 光子带隙 黏度 阴离子原位聚合 超滤膜 超滤 质子交换膜燃料电池 表面迁移 聚醚砜膜 聚砜/聚醚砜 结构填料 纺丝液 精馏分离 磺化聚醚砜 磺化 环氧树脂 燃料电池 热塑性树脂 浸渍法 流量 正交实验法 杂化膜 改性 挡板 异丙醇/水 平板膜 嵌段共聚物 复合材料 均匀设计 均匀实验设计 回归分析 双凝固浴 压力 单皮层 制膜工艺 分子设计 分子筛 凝固浴 共混膜 共混基膜 共混 中空纤维膜 中空纤维 两亲性共聚物
科研热词 推荐指数 聚醚砜 8 超滤膜 3 膜 2 membrane 2 饮用水 1 饮料 1 非对称 1 酶法清洗 1 酚酞基聚醚砜 1 酚酞型聚醚砜 1 邻苯二甲酸二异辛酯 1 通量 1 近红外光谱 1 载纳米银 1 超滤 1 荷电纳滤膜 1 草甘膦 1 苯并口恶嗪 1 苯乙烯磺酸钠 1 膜通量 1 膜富集技术 1 膜分离 1 聚醚砜超滤膜 1 聚醚砜膜 1 耐热性 1 耐污染 1 结构与性能 1 纳米银 1 纳滤膜 1 纳滤 1 纯化 1 纤维素 1 紫外辐照接枝 1 磺化聚醚醚酮 1 磺化聚砜 1 相形态 1 甲基丙烯酸羟乙酯 1 牛皮胶原 1 燃料电池 1 漫反射 1 油水分离 1 水处理 1 氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑 1 氢氧根离子交换膜 1 气体分离 1 模板 1 杂化膜 1 挥发油 1 抗菌性能 1 抗菌 1 抗臭氧 1 截留率 1
聚砜超滤膜
������
ห้องสมุดไป่ตู้
聚砜在现在的分离膜材料占有着主导地 位，由于该分子主链上含有砜基，导致这 类聚合物具有良好的热稳定性、化学稳定 性、耐酸碱腐蚀性能、优异的机械性能以 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。
聚砜的几种典型结构
双酚A 型聚砜( PSF) 聚醚砜( PES) 聚砜酰胺( PSA) 酚酞型聚醚砜( PES-C) 含二氮杂萘酮结构的聚醚砜( PPES)
含二氮杂萘酮结构的聚醚砜( PPES)
含二氮杂萘酮结构的聚醚砜是由大连理 工大学研究完成的，是目前耐热等级最 高的可溶性聚芳醚类树脂，其Tg高达265 ～ 305 ℃。因其具有耐高温、可溶解的 特性，在耐高温分离膜领域具有很好的 应用前景。所制的分离膜具有良好的成 膜性、渗透选择性和耐高温性能。其结 构式如图
4.3光引发接枝改性
光引发接枝聚合是利用紫外光照射材料表 面产生自由基，从而引发单体在表面接枝 聚合。紫外光接枝聚合有很多优点，聚合 反应条件温和，而且长波紫外光( 300 ～ 400 nm) 能量低，在能够被光引发剂吸收 而引发反应的条件下却又不会被高分子材 料所吸收，在不影响材料本体的前提下， 达到表面改性的目的，是一种理想的聚合 物改性和功能化技术。
4.4膜材料本体的改性
膜材料本体的改性是指对膜材料本身用化学方 法赋予某种功能基团，如磺酸基、氨基等，然 后将改性后的膜材料用于分离膜的制备，从而 达到改善膜性能的目的。在经过改性后，分子 链上的功能基团决定了分离膜的性质，而主链 仍保持了聚合物的内在稳定性。 Ghosal等人研究了聚砜接上氨基和邻苯二甲酰 亚胺，将经过改性的聚合物用于制备CO2 /CH4 气体分离膜，实验结果表明，接有苄基苯胺的 聚砜具有较高的CO2溶解性和CO2 /CH4溶解选 择性，这可能是因为CO2与苄基苯胺之间有很 强的作用力，能够阻止CO2的扩散。
膜过程课件纳滤(NF)
纳滤膜的分离原理
• 纳滤膜处于超滤和反渗透两者之间，且大部 分为荷电膜，其对无机盐的分离行为不仅由 化学势梯度控制，同时也受电势梯度的影响， 即纳滤膜的行为与其荷电性能，以及溶质荷 电状态相互作用都有关系。其传质机理根据 分离对象的不同，主要有以下两种类型。
• 1．纳滤膜分离非电解溶液时的传质模型 • 2．纳滤膜分离电解质溶液时的传质模型
影响纳滤膜分离性能的因素 • 操作条件：提高压力和料液流速，可以提高膜的
水通量和脱盐率；提高料液回收率，则降低膜的 水通量和脱盐率。 • 物料性质：包括料液中中性物质的分子质量、离 子的浓度、半径和电价、PH等。在纳滤膜分子质 量以下，分子质量越小，其截留率越低；提高离 子的浓度会降低水通量和脱盐率；而离子半径增 大或电价提高有利于提高其截留率，对于其荷电 性受PH影响的物质，PH变化会改变其截留率的 变化，可通过调节PH而提高其截留率。 • 膜组件型式的影响：在其他条件一定时，因膜组 件形式的不同会导致分离膜性能较大差别，通过 优化膜组件形式和操作条件，纳滤膜的性能可大 幅度地提高。
• (5)按膜的功能和作用分 纳滤膜属渗透膜范畴， 渗透压在膜的传递过程中起重大作用。
• (6)按膜的使用和用途分 膜可分为低压膜、超 低压膜等，纳滤膜属于低压膜。
• (7)按膜的外形分 纳滤膜可制成膜片、管状膜 和中空纤维膜形状。商用的纳滤膜组件多为卷式， 另外还有管式和中空纤维式。
纳滤膜的制备方法
• 纳滤可以直接用于地下水、地表水和废水的软化，还可以 作为反渗透(Reverse osmosis，RO)、太阳能光伏脱盐装 置(Photovoltaic—powered desalination system)等的 预处理.
纳滤膜在优质饮用水生产中的应用