聚合物浓度对PES膜性能与结构的影响

导读:本文天津津腾实验设备有限公司浅谈聚合物浓度对PES膜性能与结构的影响。

来源：未知发布日期：2020-03-30 09:08【大中小】

聚合物的浓度能显著影响膜的结构与性能。有研究表明聚合物的浓度越高，形成的膜具有更致密的表层，其孔径大小也受到抑制，一般可制备较为致密的反渗透膜或者气体分离膜。反之，当聚合物浓度较低时，有利于膜孔径的发展，可制备常用的微滤或超滤膜。天津津腾实验设备有限公司了解到本次试验考察了PES浓度对膜的结构性能的影响，铸膜液组成与成膜过程中的工艺参数。本实验制得的平板膜为非对称膜，膜主要由薄而多孔或者致密的皮层以及指状大孔的亚层组成，皮层上孔径的大小与分布对膜的通量和分离特性起决定性的作用，膜的指状亚层主要起支撑皮层和流体通道的作用。

天津津腾实验设备有限公司发现当PES浓度更低时(10wt.%)，膜的孔径更大，但由于铸膜液黏度过低，制膜时容易在玻璃板上流动，因此得到的膜中亚层指状结构会产生歪斜，且膜的厚度容易不均，此种平板膜几乎没有表层海绵结构，作为流体通道的指状结构大。当PES浓度高时(22wt.%)，膜皮层厚度明显增加，指状结构的数量和大小均有所下降，膜的大孔结构比起低聚合物浓度时明显受到抑制。

因此，可看出聚合物浓度的增加会使得PES膜表面的海绵结构增厚，亚层指状结构发展受到抑制。同时，膜的墨水截留能力也发生了较大的变化，随着PES浓度的增加，截留后的墨水浓度从50%下降到0.05%，截留能力大大增强。这很好解释，经实验观察，在本实验考察的浓度范围内，随着PES浓度的增加，铸膜液黏度急剧增加，这使得溶剂/非溶剂之间相互扩散受到的阻碍大大增加增加，相分离速率下降，体系中表层以下组分进入分相的时间延长，导致形成的膜表层厚度增加，孔径减小，孔隙率也降低，因而膜的水通量随之下降，截留墨水粒子的能力提高。

综合通量和截留分析PES浓度对膜过滤性能的影响，可知PES浓度为16~19wt.%时，过滤截留综合性能最佳。此外，PES浓度越低，铸膜液黏度越低，平板膜皮层孔径越多，也是导致膜含水率的在PES浓度较低时较高的另一个原因。综合PES膜的过滤与亲水性能可看出，当PES为16wt.%时膜的综合性能更好。

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