添加剂对聚醚砜（PES）膜结构和性能的影响及优化

发布时间：2017-12-08 09:32

  本文关键词：添加剂对聚醚砜（PES）膜结构和性能的影响及优化

  更多相关文章： 聚醚砜膜 共混改性 聚乙二醇 聚乙烯吡咯烷酮 聚氨酯 纤维素

【摘要】：随着我国社会经济的快速发展,水污染问题也越来越严重。聚醚砜(PES)材料具有优良的物理机械性能和化学稳定性,良好的抗氧化和抗氯性能,主要用来制备超滤、微滤、气体分离、血液渗透膜等。但纯PES制备的膜存在亲水性较差、强力较低、寿命较短等不足。因此,通常利用添加剂对膜进行共混改性,来提高其亲水性、强力、寿命等性能。本文着重研究了不同种类和含量的添加剂(聚乙二醇PEG/聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚氨酯PU、聚氨酯PU/PVP、纤维素/氯化锂LiCl)对PES膜的基本性能(水通量、接触角、孔径、截留率、污染指数、含水率、强力等)和实际应用的影响。本文通过添加PEG制备PES超滤膜。重点研究了不同分子量的PEG和不同质量分数的PEG对PES膜的各项性能的影响。实验结果表明,加入PEG后,其亲水性能有显著提高。随着PEG分子量的增加,在相同质量分数的条件下,膜的接触角先下降后上升,水通量先增加后减小;在PEG分子量相同的情况下,随着质量分数的增加,接触角先减少后趋于平稳,水通量先增加后减小。在PEG分子量为6000且质量分数为4%时,膜表面孔径分布均匀、截面有连贯的指状孔,经过此膜过滤的污水,浊度能够达到国家对生活饮用水的标准。本文还通过添加PU制备PES超滤膜。重点研究了不同质量分数的PU和质量分数为5%的PVP对PES膜强力和亲水性的提升。实验结果表明,PU使得PES膜的强力有很大程度的提高,但随着PU质量分数的增加,PES膜的强度增幅逐渐变小,同时成膜率有所降低。制备得到的PES膜的接触角、污染指数、强度都有所降低,水通量、含水率、平均孔径都有所增加。制备得到的PES膜,污水过滤后的色度、浑浊度都能够达到国家对生活饮用水的标准。本文还研究了不同质量分数的纤维素对PES膜的各项性能的影响。实验结果表明,少量的纤维素对膜结构的影响较大,随着其质量分数的增加,PES膜表面的孔逐渐变得分布不均匀,膜内部孔结构发生了较大变化,接触角先减小后急剧增加,水通量先上升后急剧下降。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ051.893

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本文编号：1265916