親水型聚砜膜的制備及應用.pdf

1、聚砜分離膜由于其綜合性能優(yōu)異，越來越受到廣大群眾的青睞。但是，由于聚砜膜材料親水性差，使用過程中易造成膜污染，使得分離效率降低，膜使用壽命縮短。近年來，親水性聚砜成為當今國內外研究的熱點，是高效聚砜膜材料的核心所在，也是提高分離膜性能的重要手段之一。目前，對聚砜親水性改性主要為整體磺化法，此方法在反應過程中不可操控，會附帶發(fā)生一系列的副反應，如分子鏈的降解、交聯(lián)，且磺化度不易控制。本文通過兩條路線，以分子設計角度，制備了結構明確，親水性

2、可控的聚砜膜材料。
　　以酚酞原料，經過系列反應，合成酚酞啉親水單體，以FT-IR、1H NMR為手段表征了其結構。以酚酞啉(PP)、聯(lián)苯二酚(BP)和4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)為反應單體，控制它們的摩爾變化，制備不同親水性的聚砜膜材料。通過1H NMR對聚合物進行結構表征。研究了聚合反應中反應物的配比對聚合反應時間及反應產物比濃黏度、熱性能和溶解性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著酚酞啉單體含量增加，聚合反應時間延長，聚合物比濃黏度

3、增大，耐熱性能略有降低，聚合物在N,N-二甲基-甲酰胺等溶劑中的溶解度降低。
　　利用浸沒沉淀相轉化法，將不同組分的聚砜樹脂制備成分離膜。研究了酚酞啉含量與分離膜的水接觸角、吸水率、尺寸變化率、拉伸斷裂強度、純水通量、微觀形貌的關系。研究發(fā)現(xiàn)，隨著酚酞啉含量的增加，分離膜水接觸角降低，純水通量先升高后降低，在酚酞啉含量為75％時最大，達到260 L·m-2·h-1，吸水率升高，尺寸變化率略有增加。酚酞啉含量對分離膜的拉伸斷裂強度和

4、微觀形貌幾乎沒有影響。
　　以DCDPS為原料，P2O5和濃硫酸為磺化劑，制備了帶有磺酸根基團的3,3’-二磺酸鈉-4,4’-二氯二苯砜(SDCDPS)單體，并通過FT-IR、1H NMR表征確定了其結構。以SDCDPS、六氟雙酚A(BPAF)和4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)為反應單體，控制它們的摩爾變化，制備不同磺化度的六氟雙酚A型聚砜膜材料。通過1H NMR對聚合物進行結構表征。研究了聚合反應中反應物的配比對反應產物比濃黏

5、度、熱性能和溶解性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著聚合物磺化度的增加，聚合物比濃黏度增大，耐熱性能略有降低，聚合物在氯仿、1,2-二氯乙烷等溶劑中的溶解度降低。
　　利用浸沒沉淀相轉化法，將不同磺化度的六氟雙酚A型聚砜樹脂制備成分離膜。研究了磺化度與分離膜的水接觸角、吸水率、尺寸變化率、拉伸斷裂強度、純水通量、微觀形貌的關系。研究發(fā)現(xiàn)，隨著磺化度的增加，分離膜水接觸角降低，純水通量先升高后降低，在磺化度為5時最大，達到170 L·m-2·h