低溫?zé)嶂孪喾蛛x法制備高性能聚偏氟乙烯膜研究.pdf

1、本文分析了非溶劑聚乙二醇400(PEG400)在低溫?zé)嶂孪喾蛛x(L-TIPS)中的新作用。PEG400用于調(diào)控鑄膜液相分離機(jī)制，進(jìn)而改善成膜結(jié)構(gòu)和性能。通過逐漸增加PEG400含量調(diào)控了成膜結(jié)構(gòu)，研究了水溶性非溶劑PEG400對(duì)相變機(jī)制的作用演變及其對(duì)聚偏氟乙烯(PVDF)膜拉伸強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，PEG400含量的增加可以提高鑄膜液濁點(diǎn)溫度，加速熱致相分離(TIPS)效應(yīng)，并抑制非溶劑致相分離(NIPS)效應(yīng)對(duì)成膜結(jié)構(gòu)的影響。同時(shí)，

2、PEG400含量的增加可以促進(jìn)鑄膜液體系的TIPS效應(yīng)從固-液相分離向液-液相分離發(fā)生轉(zhuǎn)變，并同步抑制TIPS過程中PVDF球晶的生長。PEG400的雙重作用機(jī)制共同消除了不利于PVDF膜拉伸強(qiáng)度的NIPS指狀孔和TIPS球狀聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。PVDF平板膜顯示了優(yōu)異的力學(xué)性能，成膜拉伸強(qiáng)度可達(dá)3.12MPa（為文獻(xiàn)中報(bào)道成膜拉伸強(qiáng)度的3-6倍），純水通量可達(dá)391L/(m2·h)，碳素墨水的截留率可達(dá)100％。
　　在L-TIPS法中

3、，采用溶劑磷酸三乙酯和非溶劑PEG400作為全水溶性混合稀釋劑，制備了高性能疏水性PVDF中空纖維膜。通過改變凝固浴溫度的方法，調(diào)控了L-TIPS過程中TIPS和NIPS過程的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制以及PEG400的作用，分析了鑄膜液在成膜橫截面半徑方向上由外至內(nèi)的單向逐步固化過程。結(jié)果表明，當(dāng)凝固浴溫度升高時(shí)，不同于一般規(guī)律（成膜拉伸強(qiáng)度下降），本實(shí)驗(yàn)體系利用水溶性添加劑PEG400對(duì)成膜結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用，使得膜結(jié)構(gòu)中多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)的區(qū)域有所增加，減