新型聚芳醚酰胺超滤膜的结构与性能研究.pdfVIP

武春瑞等：新型聚芳醚酰胺超滤膜的结构与性能研究 新型聚芳醚酰胺超滤膜的结构与性能研究’ 武春瑞，刘 程，张守海，蹇锡高 (大连理工大学高分子材料系辽宁省高性能树脂工程技术研究中心，辽宁大连116012) 摘要： 以杂萘联苯聚芳醚酰胺(PPEA)为膜材料， N，N一二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂通过相转化法制 备超滤膜。研究了PPEA浓度、添加剂种类和用量对 日本电子公司。 膜结构和性能的影响。结果表明，PPEA浓度提高，膜 孔结构由宽的指状孔向海绵孔转变，膜表层致密化，膜 的水通量降低而截留率提高；添加剂乙二醇甲醚(EG— ME)含量增加，膜孔结构趋于疏松，通量上升，截留率 先有增加后下降；添加剂乙醚则使膜表面更致密。 EGME含量10％时，膜的通量达到480L／(m2·h)左 图1 含二氮杂萘酮结构聚芳醚酰胺的分子结构 右，对聚乙二醇(PEG)10000截留率约93％；乙醚含量 1 Chemicalstructureof ether 10％时，对PEG6000的截留率达到100％，而通量降 Fig 低至56L／(m2·h)左右。 amide)(PPEA) 关键词： 聚芳醚酰胺(PPEA)；超滤膜；添加剂；结 2．2超滤膜的制备 构；性能 用相转化法制备超滤膜‘5l。将干燥的PPEA与溶 中图分类号： TQ028 文献标识码：A 剂、添加剂按一定比例混合溶解、过滤，静置一段时间 文章编号：1001—9731(2007)01～0071一04 后真空脱泡。在无尘、相对湿度为39％的环境中将配 制好的铸膜液倾倒在玻璃板上，用玻璃刮刀刮制成一 1 引 言 定厚度的膜，在空气中停留蒸发一段时间，浸入5℃的 膜材料学是膜分离学科的中心，膜材料的结构、荷 无离子水浴中形成不对称超滤膜。 电性、极性等均影响膜的分离性能[1]。目前，常用的分 2．3膜性能评价 离膜材料有纤维素、聚砜、聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚酰胺 用杯式平板膜超滤器，先在0．2MPa下用无离子 等，这些材料制成的分离膜各有其长处和不足。开发 新的高分子材料以制备性能优良的分离膜是很必要 PEG水溶液的截留率。纯水通量(F) 膜对100mg／L 的[1~3]。芳香族聚酰胺是一类高性能的高分子材料，和截留率(R)的计算公式分别如下所示： 可溶性聚酰胺是一类性能优良的分离膜材料，然而大 (1) F=导(L／(m2·h)) 多数芳香族聚酰胺的溶解性较差，限制了该类材料在 分离膜领域的应用。本课题组合成了一种新型可溶性 式中Q为渗透液体积(L)，A为膜的有效面积 耐高温聚芳酰胺(PPEA)口]，它具有良好的力学、机械 (m2)，￡为渗透时间(h)。 性能和优异的热、化学稳定性，同时由于二氮杂萘酮结 构的引入，赋予了聚合物良好的溶解性。本文选用 R=1～岳×10。％ (2) PPEA为膜材料制备超滤膜，着重研究了铸膜液中聚 式中cf、C。分别为测试液渗透前后的浓度。 合物浓度、添加剂的种类和浓度对膜结构性