(5) 其他材料除上述材料外,还有聚砜酰胺、聚醚酮、聚脂肪酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等。 作为基膜应具备以下几点:
(1)机械性能良好。可以为超滤膜提供一定的机械强度。
(2)耐溶剂性能良好。能够确保在制备超滤膜的过程中不会被溶剂溶解。
(3)合适的孔径。孔径过大或过小都会增大气体通过膜的阻力。
根据以上条件,选取PVDF膜作为基膜,当下PVDF材料是国际上公认的具有较高抗污性膜材料,它的综合性能优良,相对密度较低,结晶度较高,价格普片较便宜,。国内外一致对PVDF膜的改性的研究报道及文章正在变得越来越多[6~7]。
1。3 聚偏氟乙烯膜的性能
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种结晶性聚合物,玻璃化温度 -39 ℃,结晶熔点约170 ℃,热分解温度在316 ℃以上,具有机械性能优良,良好的耐冲击性、耐磨性、耐候性和化学稳定性等特点[8]。在室温下PVDF不会被酸、碱、强氧化剂和卤素等物质所腐蚀,对脂肪烃、芳香烃、醇和醛等有机溶剂很稳定。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种线型含氟聚合物,分子量在40~80万之间,含氟量接近60 %,密度为1。79 g/cm3,由于C-F键的键长短,键能高,因此非常适宜作为分离膜使用,但是PVDF膜表面能低,具有极强的疏水性,因此在提纯、油水分离过程中易被污染而使通量下降,而且难清洗[9~11],出现纯水通量下降等问题使其受到很大限制。为了让PVDF膜得到更好的应用和发展,实验中可使用改性PVDF膜从而提高亲水性并且延长使用周期。
1。4 聚偏氟乙烯膜的改性
1。4。1 共混改性[12~13]
(1)高分子材料共混改性论文网
将高分子材料与PVDF共混,这些高分子材料与PVDF具有一定相容性[12]例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯腈(PAN)、磺化聚砜、尼龙6等,加入高分子材料后可以弥补膜本身所不具备的性能。
对于高分子共混膜,相容性程度决定它能否成膜以及成膜后膜的结构与性质。均相体系(完全相容)共混物的性能通常在各个组分单独存在的性能之间;而非均相体系共混物的性能可能超出或很大的超出各个组分单独存在的性能[14],通过实验选择合适的共混比可得到相容性较好的铸膜液。例如,王翔等人[15]研究显示,在PVDF中加入CA共混属于两相体系,当PVDF:CA=10:1时,铸膜液的相容性使最理想的。
(2)无机共混改性
近些年来研究者们对PVDF膜的无机共混改性的研究越来越多[16~18]。常用的无机小分子粒子有 A12O3、TiO2、SiO2、ZnO等。用纳米材料与PVDF共混,用干-湿相转换方法来制备新型无机-有机超滤膜。通过在PVDF膜中加入具有亲水性的无机材料,这种无机材料和有机材料共混的铸膜液将两者的优势互补,从而提高膜的通量、抗污染性、抗热性等性能且具有可行性良好,效果较好,操作易控制的优势。陈小易等人[19]研究发现PVDF与SiO2颗粒共混后可以形成稳定的大黏度的铸膜液,PVDF膜的亲水性因此得到很好的增强,膜的接触角从69º下降到61º。
目前国内外对这种改性方法的研究正快速发展,是未来PVDF超滤膜改性的热点所在。
1。4。2 表面改性
膜表面改性是指在不改变膜本体性质及结构的基础上,改变膜的相容性、亲水性、抗污性,赋予其新的性能的方法。膜表面改性主要分为表面物理改性、表面化学改性以及表面仿生改性。
(1)表面仿生改性[20]
表面仿生改性具有其他合成膜所不具备的特性。如具有高渗透性和高选择性的特点,它主要由蛋白质和磷脂组合而成,表面仿生改性是指在膜的表面引入磷脂而形成磷脂层来提高膜的相容性。膜的表面仿生改性方法主要有物理吸附、原位聚合以及表面接枝等方法。如李连珍等将含氟树脂加入到PVDF混制得改性超滤膜从而证明了模板法制备粗糙表面膜的可行性方案。