聚偏氟乙烯(PVDF)超濾膜的制備與親水性能的改善.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)具有較好的熱穩(wěn)定性和較強的耐腐蝕性等特點，是一種性能優(yōu)良的高分子制膜材料。在使用過程中，由于聚偏氟乙烯(PVDF)材料本身是一種疏水性材料，單純用其制備膜，在過濾過程中會存在過濾壓力大，膜易受污染、壽命短等問題，大大限制了其使用范圍，因此需要對聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料進行親水性改善來解決上述問題。
　　本論文以聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料為主要研究對象，對其制備工藝以及親水性的改善進行了研究。本文采用了浸

2、沒沉淀相轉(zhuǎn)化法進行PVDF超濾膜的制備。通過測定膜的水通量、接觸角、平衡含水率、污染指數(shù)、截留率，表面形貌微觀形態(tài)的表征，分析了各影響因素對膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。此外，本文對各影響因素對親水性改善的效果進行了詳細分析。
　　實驗部分由單因素實驗、四因素五水平正交實驗、增加膜的強度實驗三大部分組成。
　　在單因素實驗中，研究了PVDF濃度、LiCl濃度、PEG濃度對膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。實驗結(jié)果表明PVDF的濃度對成膜影響較大，但

3、僅僅改變PVDF的濃度是不能有效改變PVDF膜的親水性的。添加劑LiCl的加入能夠增大膜的水通量，當LiCl濃度為2 wt％時，水通量數(shù)值達到最大，但添加LiCl對PVDF膜的親水性（接觸角）改善影響不大。添加劑PEG能顯著地改善PVDF膜的親水性，增加膜的水通量，其中PEG濃度在6 wt%時，親水性改善效果較好，是良好的親水改性劑。
　　在四因素五水平正交實驗中，以PEG濃度、PVP濃度、LiCl濃度以及第一凝固浴組成作為因素。

4、各實驗因素對膜孔徑影響能力排序為：LiCl濃度為最主要因素，PVP濃度次之，再次為第一凝固浴組成，最后為PEG濃度；各實驗因素對膜的接觸角影響能力排序如下：PEG濃度為最主要因素，第一凝固浴組成次之，再次為PVP濃度，最后為LiCl濃度；各實驗因素對膜的水通量影響能力排序如下：第一凝固浴組成為最主要因素、LiCl濃度次之，再次為PEG濃度，最后為PVP濃度；各實驗因素對膜的截留率的影響能力排序如下：LiCl濃度為最主要因素，第一凝固浴組

5、成次之，再次為PEG濃度，最后為PVP濃度；各實驗因素對膜的平衡水含量的影響能力排序依次為：LiCl濃度為最主要因素，PVP濃度次之，再次為第一凝固浴組成，最后為PEG濃度；各因素對膜污染指數(shù)影響的順序如下：PEG濃度為最主要因素，PVP濃度次之、再次為第一凝固浴組成、最后為LiCl濃度。當PVDF濃度為18%，PEG濃度為4%。當PVP濃度為8%，LiCl濃度為1%，第一凝固浴DMAC/H2O配比為60/40時，所制備的超濾膜各方面的