TIPS法iPP-納米SiO-,2-雜化多孔膜的研究.pdf

1、聚丙烯膜具有價(jià)格低廉、常溫下不溶于任何化學(xué)溶劑等優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，由于表面能低和疏水性強(qiáng)，在使用過程中容易發(fā)生膜污染現(xiàn)象。本研究以熱致相分離(TIPs)法制各出聚丙烯(1PP)／無機(jī)納米粒子雜化多孔膜，并對(duì)無機(jī)納米粒子對(duì)膜結(jié)構(gòu)和性能的影響機(jī)理進(jìn)行了了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴采用純水通量作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，確定了適宜的制膜條件，即選用牌號(hào)為T30S的1PP為制膜聚合物，以鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二辛酯(Do

2、p組成的混合溶劑作為制膜稀釋劑，鑄膜液組成1PP：DBP：DOP=1：1 08：2．52(質(zhì)量比)，無機(jī)納米粒子選用球形納米SiO2粒子，冷卻速率為35K／min。 ⑵研究了納米SiO一)3寸1PP／DB P／DOP／Si02體系的結(jié)晶行為、雜化平板膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明，添加納米SiO。后，鑄膜體系結(jié)晶峰溫度、結(jié)晶溫度范圍、半高寬和結(jié)晶度等結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)發(fā)生改變。掃描電鏡(SENI)照片表明，不同納米Si02添加量()時(shí)

3、的膜均為胞腔孔和粒子的混合結(jié)構(gòu)，隨著Y的增加，球晶尺寸先變小再變大，球晶間隙先變疏松后變致密。與膜結(jié)構(gòu)的變化相對(duì)應(yīng)，膜的孔隙率、純水通量和截留率均呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，在=1％時(shí)達(dá)到最佳值，較未添加納米SiO2粒子的1PP膜，孔隙率、純水通量和截留率分別提高了8.2％、59.45％和 5．22％。 ⑶在平板膜研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行1PP／納米Si02中空纖維膜的制各與表征。sEM測(cè)試發(fā)現(xiàn)，不同下的中空纖維膜具有相似的膜結(jié)構(gòu)：內(nèi)表面

4、均為胞腔孔結(jié)構(gòu)，外表面較為致密，兩表面之間為胞腔和粒子的混合結(jié)構(gòu)。膜結(jié)構(gòu)、孔隙率、接觸角和純水通量隨 的變化規(guī)律與平板膜一致。中空纖維膜平均孔徑先升高后降低，膜的力學(xué)性能呈增加趨勢(shì)。當(dāng)=1％時(shí)，中空纖維膜取得如下性能：孔隙率60.46％，軸向抗張強(qiáng)度598MPa斷裂伸長(zhǎng)率37 69％，平均孔徑O 215um，外表面接觸角101.78～,E水通量達(dá)227.16 L／(m2．Har·h]。研究表明：通過控制納米SiO2粒g子的添加量，可得到