PVC抗污染膜的制备及性能研究

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本文研究了PVC微滤膜制备过程中各种因素对膜性能的影响规律。分别以DMAc为溶剂配制PVC浓度为10%的纯PVC膜(编号为PVC-0)以及添加了PVP等添加剂的PVC浓度分别浓度为10%、12%、14%的PVC共混膜(编号分别为PVC-1、PVC-2、PVC-3),以35%的DMAc为凝胶浴,通过相转化法制备平板膜。表征结果发现, PVC-0的孔径分布为0.120~0.172μm,PVC-1、PVC-2和PVC-3的孔径分布范围分别为0.117~0.213μm、0.125~0.173μm和0.086~0.103μm,被N2吹开膜孔的初始压力分别为248Kpa、202Kpa、250Kpa和410Kpa,初始接触角为94.4~o、23.6~o、56.2~o和73.7~o。四者2min内的平均水通量分别为318L/h/100kPa/m~2、940L/h/100kPa/m~2、397L/h/100kPa/m~2和144L/h/100kPa/m~2,10min内的平均水通量分别为257L/h/100kPa/m~2、680L/h/100kPa/m~2、295L/h/100kPa/m~2和72L/h/100kPa/m~2。以氯化亚铜(CuCl)/2,2’-联吡啶(BPy)为催化配位体系、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为溶剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法在聚氯乙烯(PVC)分子链上接枝烯丙基聚乙二醇(APEG)。X光电子能谱(XPS)、红外图谱(FTIR)和核磁共振(1H NMR)表明,APEG单体成功地接枝到了PVC链上;改性材料经相转化法制备过滤膜,扫描电镜(SEM)发现,膜的不对称结构由表面的致密皮层和亚皮层的指状大孔组成;膜的孔径分布范围为0.117~0.247μm,接触角在300s内由81~o下降至64.4~o;0.05Mpa跨膜压差下初始纯水通量为1677L/m~2·h;BSA液过滤试验共循环三次,0.05Mpa跨膜压差下首次循环初始通量为737L/m~2·h,经三次循环后BSA通量稳定在101L/m~2·h。实验表明改性后的PVC原材料通过相转化法制备出了抗污染性能良好的改性平板膜。在用于牛血清蛋白过滤中表现出良好的抗污染性。文章还对凝胶浴对PVC成膜性能的影响、膜正表面皮层的处理方法等内容进行了试验及探讨。
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