PSF-DMAc-IBA體系平板膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、聚砜(Polysulfone,PSF)作為血液凈化的膜材料具有十分優(yōu)良的生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度等性能,與其他合成材料相比已廣泛受到臨床醫(yī)學(xué)界的歡迎.為此,研究開(kāi)發(fā)PSF高度非對(duì)稱(chēng)膜具有廣闊的應(yīng)用前景.該論文在總結(jié)相關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,首先對(duì)PSF多元制膜體系的熱力學(xué)特性進(jìn)行了研究.通過(guò)對(duì)PSF-DMAc-醇類(lèi)非溶劑三元體系和PSF-DMAc-IBA-PVP四元體系的濁點(diǎn)滴定實(shí)驗(yàn),結(jié)合改進(jìn)的方法計(jì)算出相應(yīng)的雙結(jié)點(diǎn)線(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行

2、驗(yàn)證.得出非溶劑的沉淀能力依次為:水>丙三醇>1,2-丙二醇>乙醇>異丙醇>異丁醇>異戊醇.相互作用參數(shù)中溶劑-非溶劑的相互作用參數(shù)g12對(duì)熱力學(xué)相圖的影響最為明顯,醇類(lèi)與DMAc的相互作用參數(shù)逐漸增大的順序,恰好與液-液均相區(qū)的變化趨勢(shì)一致.其次,將PSF多元體系分別以水和醇類(lèi)作凝固浴,利用成膜過(guò)程中透光率實(shí)驗(yàn)測(cè)得對(duì)應(yīng)體系的相分離特性(瞬時(shí)分層或延時(shí)分層).并結(jié)合傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型及擴(kuò)散方程,計(jì)算出PSF-DMAc二元溶液體系和PSF

3、-DMAc-IBA三元溶液體系在各種不同凝固浴中成膜起始瞬間的組成變化途徑,預(yù)測(cè)成膜的形態(tài)結(jié)構(gòu).在總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,該論文討論了膜中大空泡形成的機(jī)理,通過(guò)調(diào)節(jié)成膜體系的熱力學(xué)因子g<,ij>和動(dòng)力學(xué)因子ξ<,ij>,可以調(diào)節(jié)和控制大空泡的形成.掘此在實(shí)際制膜中加入了添加劑(小分子IBA和大分子PVP).最后,在對(duì)PSF多元體系的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)際制作平板膜進(jìn)一步驗(yàn)證了前期實(shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)論,設(shè)計(jì)出一體化高度

4、非對(duì)稱(chēng)膜的配方及制膜條件:鑄膜液組成為PSF 15﹪,DMAc 64.8﹪,IBA 15.2﹪,PVP 5﹪時(shí),可以在實(shí)驗(yàn)條件(溫度20±2℃;刮刀厚度250μm;環(huán)境濕度60﹪左右;鑄膜液浸沒(méi)前在空氣中最佳滯留時(shí)間10s)下得到該論文所設(shè)計(jì)的一體化高度非對(duì)稱(chēng)膜.當(dāng)分別以水和IBA作凝固浴時(shí),均能夠得到三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高度非對(duì)稱(chēng)膜,并且具有良好的親水性能,但是以IBA作凝固浴膜的通透性較低,說(shuō)明膜表面無(wú)孔或表面孔與亞層無(wú)貫通.最終得到理想