稀释剂种类对聚偏二氟乙烯多孔膜性能的影响
2021-03-05侯思雨汪大贤
侯思雨,陆 冲,王 斌,高 凡,汪大贤
(华东理工大学 材料科学与工程学院,上海 200237)
1 前 言
近年来,膜分离技术被广泛应用于气体分离[1]、药物纯化[2]、污水处理[3]等领域。PVDF因其良好的物理化学稳定性和优异的热稳定性成为应用最广泛的膜原料之一[4-5]。热致相分离(TIPS)法是Castro[6]在20世纪80年代提出的一种高温相容,低温分相的方法,此方法具有影响因素少、结构可控、孔隙率高等优点。采用热致相分离法制备PVDF多孔膜可以将二者的优势相结合从而获得性能优异的多孔膜。热致相分离法制备多孔膜的过程中,稀释剂的选择尤为重要,它决定着多孔膜的最终形貌和性能[4]。有研究者[7-8]采用邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、DBP、碳酸丙二醇酯(PC)等稀释剂制备出了球粒结构的多孔膜;以二苯甲酮(DPK)[9-10]为稀释剂获得了连续结构的多孔膜,但是对多孔膜结晶性的研究却鲜有报道。本研究选择了DBP、DPK两种稀释剂,研究它们在不同聚合物含量和不同冷却条件下对多孔膜结构和水通量等性能的影响以及多孔膜的结晶性,进一步探讨了稀释剂种类对多孔膜结构和性能的影响,为制备结构和性能优异的多孔膜提供理论指导。
2 实验部分
2.1 原料
聚偏二氟乙烯(PVDF 6010);邻苯二甲酸二丁酯(DBP):AR;二苯甲酮(DPK):AR;乙醇。
2.2 测试设备与膜制备
油浴锅:DF-101D;压机:BL-610-A-25J;光学流变显微镜:LV100POL;扫描电子显微镜:SN-3400N;水通量测试仪:自制;X射线衍射仪:D/max2550VB/PC;差示扫描量热仪:Q2000。
称取一定比例的PVDF和稀释剂于200 ℃油浴锅中熔融1 h形成均相溶液。在25 ℃空气中冷却后,取一定量样品切碎放于平板模具中,在180 ℃压机中于适当压力下模压,再在不同冷却条件下冷却得到PVDF/稀释剂混合物薄坯;……
