聚砜-聚氨酯合金超濾膜的制備及其分離性能研究.pdf

1、為了進(jìn)一步提高聚砜膜的柔韌性、親水性及抗污染性，增加膜的使用壽命，本課題將聚砜與聚氨酯共混，采用相轉(zhuǎn)化法制備了聚砜/聚氨酯合金超濾膜。同時(shí)將聚砜/聚氨酯合金超濾膜應(yīng)用于脫毛廢液的處理，在實(shí)驗(yàn)室階段探討了膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水中應(yīng)用的可能性。
　　首先用溶解度參數(shù)預(yù)測(cè)、共溶劑法、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度法、黏度法表征了PSF與PU的相容性，結(jié)果表明，PSF和PU部分相容。同時(shí)，還研究了溶劑種類、共混比、聚合物濃度對(duì)PSF/PU相容性的影響，結(jié)果

2、發(fā)現(xiàn)，在DMAc溶劑中，PSF/PU共混質(zhì)量比為80/20時(shí)，PSF與PU具有最好的相容性。
　　在膜的制備過程中，研究了聚合物濃度、添加劑種類與用量、凝膠浴組成及溫度、揮發(fā)時(shí)間等制膜條件對(duì)膜分離性能的影響，得到最佳的制膜條件為:在鑄膜液中PSF/PU共混質(zhì)量比80/20，PEG400的用量6％，聚合物濃度16％，膜的揮發(fā)時(shí)間60s，純水凝膠溫度20℃。在此條件下，可制備分離性能較好的PSF/PU合金超濾膜，其純水通量為112.3

3、L/m2·h，對(duì)聚乙二醇10000的截留率達(dá)90％。
　　通過研究不同共混比對(duì)膜機(jī)械性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著PU質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，膜的斷裂伸長率不斷增加。當(dāng)PU質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％時(shí)，膜的斷裂伸長率最大為296.87％;但拉伸強(qiáng)度卻出現(xiàn)先增大后減少的現(xiàn)象。當(dāng)PSF/PU共混質(zhì)量比為80/20時(shí)，機(jī)械性能最好，膜的斷裂伸長率為36.78％，拉伸強(qiáng)度為3.37MPa。
　　通過考察不同共混比下合金膜的表面水接觸角發(fā)現(xiàn)，隨著PU質(zhì)量分

4、數(shù)的增加，膜的接觸角從90.17°下降到73.9°。同時(shí)，角蛋白的吸附量從138.12μg/cm2下降為82.06μg/cm2，極大地提高了PSF膜的抗污染性。
　　將純PSF膜與PSF/PU合金膜分別放入0.1mol/L的HCl溶液、0.1mol/L的NaOH溶液和20％的H2O2溶液中浸泡168h后，通過考察膜通量、截留率和外觀形貌，對(duì)膜的化學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PSF/PU合金膜及純PSF膜的純水通量均有下降，但下降

5、程度并不太大，均在3％以內(nèi)，截留率略有提高。而且，膜的外形結(jié)構(gòu)等沒有明顯破壞，表明兩種膜均具備較好的耐酸、堿、氧化性能。
　　將制備好的PSF/PU合金膜用于脫毛廢液的處理，研究了不同操作壓力、廢液溫度、截面流速、等操作條件對(duì)合金膜分離性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在操作壓力0.09MPa，溫度30℃，膜面流速0.8m/s的條件下，PSF/PU合金膜對(duì)廢液中CODcr、懸浮物去除率均達(dá)到93％以上，總氮和硫化物的去除率也分別達(dá)到了73.7％