同质增强型聚氯乙烯中空纤维膜结构调控与性能研究

发布时间：2020-06-15 22:17

【摘要】：本文以熔融纺丝-在线拉伸技术制得的高强度、大通量聚氯乙烯(PVC)中空纤维多孔膜作为基膜,采用干-湿法纺丝技术在多孔基膜表面复合表面分离层,制备兼具高强度和高分离精度的同质增强型PVC中空纤维膜,并对膜结构进行调控,优化同质增强型PVC中空纤维膜综合性能。以PVC为成膜聚合物,1,4-丁内酯(GBL)为溶剂,环氧大豆油(ESO)为热稳定剂,聚乙二醇20000和复合粉为成孔剂,采用熔融纺丝-在线拉伸技术制备了PVC中空纤维多孔膜,研究了在线拉伸对所得PVC中空纤维多孔膜结构和性能的影响。研究表明,所得PVC中空纤维多孔膜具有均匀的海绵状孔结构,随拉伸比增加,膜表面变得光滑,水接触角、平均孔径、孔隙率和纯水通量均呈增大趋势;所得PVC中空纤维多孔膜对直接耐晒黑G的截留率可达90%以上,同时表现出优异的力学性能,当拉伸倍数为3.0时,抗拉强度达23.89MPa。以熔融纺丝-在线拉伸技术所得PVC中空纤维多孔膜为基膜,采用干-湿法纺丝技术在PVC多孔基膜表面均匀复合表面分离层,制备同质增强型PVC中空纤维膜,研究了不同接触时间和混合溶剂组成(N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/磷酸三乙酯(TEP)/丙三醇)对同质增强型PVC中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,同质增强型PVC中空纤维膜的基膜与表面分离层之间产生了致密界面层,铸膜液与基膜接触时间越短,越有利于形成较薄界面层,膜渗透性能提高;随混合溶剂中TEP/丙三醇比例增加,同质增强型PVC中空纤维膜致密界面层变薄,海绵状亚层变厚,表面孔尺寸增大,当DMAc/TEP/丙三醇比例为80/15/5时,同质增强膜界面形成大孔结构,分离层指状孔完全消失,呈现出海绵状孔结构;当DMAc/TEP/丙三醇比例为70/30/0时,同质增强型PVC中空纤维膜的平均孔径、孔隙率、纯水通量最大。所得同质增强型PVC中空纤维膜断裂强度大于11MPa,断裂伸长率高于35%。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ340.64;TQ051.893
【图文】：

界面聚合法是将两种反应活性很高的双官能团或三官能团单体在两种互不逡逑相溶的溶剂界面处发生聚合反应，从而在多孔支撑体上形成一薄层［４４，４５］。具体操逡逑作如图１－２所示。热处理可以使界面聚合反应得更加彻底，并且还可使水溶性单逡逑体发生交联。逡逑５逡逑

萃洗４８ｈ后得到ＰＶＣ中空纤维膜。根据在线拉伸的倍数为１、１．５、２、２．５、３，逡逑依次将所制得的ＰＶＣ中空纤维膜进行编号为Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５。ＰＶＣ中逡逑空纤维膜制备工艺流程图如图２－１所示，组成及纺丝条件如表２－３所示。逡逑１４逡逑

【参考文献】

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本文编号：2715080