聚砜平板超滤膜的制备与性能研究

摘要

本研究基于浸入凝胶法制备了聚砜平板超滤膜，研究了铸膜液配方以及制膜工艺条件对膜结构及性能的影响，以期制备高水通量，高截留率，性能良好的聚砜平板超滤膜。实验中铸膜液的配方包括聚砜浓度，聚砜分子量，添加剂PVP和LiCl含量，制膜条件包括凝固浴温度和预蒸发时间。
　　 对于不同铸膜液配方，聚合物浓度对膜水通量和截留率起到明显的抑制作用。在聚合物浓度较低为12％时，膜具有较高的水通量和截留率，孔隙率也较高，此时膜具有较好的性能。有机添加剂PVP浓度适当时，PVP对相分离促进作用占主导地位，孔径变大，也利于大孔结构的生成，水通量得到提高。同时，膜内亚层结构变得致密，以海绵结构为主，截留率整体得到提高。无机添加剂LiCl的加入对膜的性能影响较大，水通量变化明显，但通量较低，对膜性能的改善效果不如添加PVP的效果明显。
　　 对于制膜条件的改变，升高凝固浴温度对膜性能起到一定的抑制作用。凝固浴温度为20℃时，制得膜具有相对较高的水通量和白蛋白截留率，以及较高的孔隙率。预蒸发时间的延长有利于提高膜通量和截留率，在30s条件下，膜的分离性能最好，亲水性较好，但此时孔隙率较低。
　　 对于不同分子量的聚砜原料，分子量由80000提高到120000时，膜的截留率，机械强度均有所提升，但水通量却降低。分子量120000的聚砜制备的膜在各测试方面有明显规律，随着聚砜浓度的增大，膜水通量减小而截留率和断裂强度大体不变。在较大分子量时，聚砜浓度对膜后两者性能的影响已不明显。