pvc改性超滤膜制备及性能研究制药工程专业论文.docxVIP

西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文((PVC改性超滤膜制备及性能研究》中所做的主要工作或贡献如 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文((PVC改性超滤膜制备及性能研究》中所做的主要工作或贡献如 下： 1、本论文通过探索聚合物浓度、添加剂含量、停留时问及凝胶浴温度等因素，确定最 佳制备PVC超滤膜工艺条件，对在最佳工艺条件下制备的超滤膜进行改性。分别探索 了有机共混改性、无机．有机杂化共混改性。确定了PVC制膜工艺条件：聚氯乙烯(PVC) 浓度为18wt．％，无水氯化锂浓度为6wt．％，聚乙二醇浓度为2wt．％，溶剂蒸发时间为 lmin，凝胶温度为冰水混合物(O℃)。在该条件下制备的PVC超滤膜其表面及断面都 有良好的形态及孔径结构，有高的水通量(630 L·m-Lh。1)，对BSA有高的截留率(96％ 以上)。但是其在高压下持续运行，截留率出现明显下降，表现不稳定。其在40。C的料 液温度下持续运行，截留率也出现了明显下降，表现出不稳定性。未达到应用要求， 所以必须对PVC超滤膜进行改性探索。通过使用Flory．Huggins方程对PVC三元制膜 体系的相图进行计算，最后与实验结果进行比较，发现计算结果与实验结果吻合较好。 2、本文对PVC超滤膜进行了有机共混改性的探索。两种及以上有机高分子材料共混， 既得到高分子合金材料，形成的新合金材料，可以综合原来材料的性能，克服原有材 料的一些缺点，并且自身还会产生新的优良性能。实验中将PVC与PS共混时发现两 者相容性极差，无法共混制膜。PVC／ABS共混后有良好的成膜性能，共混膜纯水通量 为340L·m-2．h～，对牛血清蛋白的截留率在95％以上，说明其有良好的分离性能。共混 膜在高压和高温下长时间运行，其截留率仍出现了一定的下降。但与纯PVC超滤膜相 比，其截留率的下降速率出现了明显的减缓趋势。 3、本文对PVC超滤膜的有机．无机杂化共混改性进行了研究。以耐酸碱材料PVC与高 强度、耐高温的硅酸钙共混制成膜，通过SEM观察发现硅酸钙的加入使膜表面变得粗 糙，使膜的截面结构更加厚实、缜密。并且随着铸膜液中硅酸钙含量的增加，其亲水 性减弱，水通量降低，截留率略有提升。当加入3wt．％硅酸钙时，纯水通量为558 L·m-2．h～， 截留率高于96．8％。当加入5wt．％硅酸钙时，纯水通量为384 L·m-2．h～，截留率高于97．6％。 当硅酸钙含量为3wt．％和5wt．％时，共混膜表现出非常好的分离性能。当共混膜中硅酸 钙含量为5wt．％时，将其在高压下持续运行5h，截留率稳定在96％以上，表现出很好 的稳定性，并且将其与工业常用膜(PVDF膜)进行拉伸力比较，发现拉伸强度相近。 分别在40～50℃的料液温度下持续运行5h，其对BSA的截留率保持在94％以上，当温 万方数据 度高达55C时，截留率仍保持在92％以上。说明共混膜具有较强的机械性能和良好的 度高达55C时，截留率仍保持在92％以上。说明共混膜具有较强的机械性能和良好的 热稳定性。PVC／硅酸钙共混超滤膜具有耐强碱腐蚀能力，在pH=13的强碱溶液中浸泡 24h，对其表面结构及分离性能无任何影响。但对酸腐蚀的承受力较差，还需进一步研 究来提升膜的耐酸性。并且确定其酸碱耐受范围为pH=3-13。 4、本文对PVC／硅酸钙共混超滤膜的结构进行了调整。当其他制膜条件不变时，调整 蒸发时间，可以调整共混超滤膜的截留分子量。当蒸发时间为lmin时，其可以有效截 留分子量在67000左右的物质；当蒸发时间为2min时，其可以有效截留分子量在20000 以上的物质；当蒸发时间为3min时，其可以有效截留分子量在6000以上的物质。当 其他制膜条件不变时，调整致孔剂(氯化锂)的加入量，可以有效调整共混超滤膜的 截留分子量。当氯化锂含量为6wt．％时，其可以有效截留分子量在67000左右的物质； 当氯化锂含量为4wt．％时，其可以有效截留分子量在6000以上的物质；当氯化锂含量 为2wt．％时，其可以有效截留分子量在2000以上的物质。实现了共混膜对相对分子量 为2000～67000的物质截留，完成了其结构调整，扩大了共混膜的使用范围。 5、本实验中制备的超滤膜都是在玻璃上刮至成膜，没有无纺布做支撑层，平均刮膜厚 度为0．5～0．7mm。制备的PVCffr圭酸钙共混超滤膜与含有无纺布的工业膜相比，具有很 好的机械性能、耐高温性能及耐强碱腐蚀性能，其截留分子量可控，具备工业应用价 值。 本人郑重申明：所提交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究所取得的成果， 学位论文中引用他人已经发表或未发表的成果，数据，观点等，均明确注明出处。除 文中已经注明的内容外，不包含任何其他个人或集体科研成果。本人