PVDF复合膜的制备及性能探讨

导读:本研究天津津腾实验设备有限公司发现是采用HyflonAD60 聚合物对聚偏氟乙烯（PVDF）膜进行疏水改性，并研究了膜的形态、孔径、穿透压力（LEP）、机械强度，及其在直接接触式膜蒸馏（

来源：未知发布日期：2020-03-11 09:14【大中小】

膜蒸馏是微孔膜借助膜两侧蒸气压差，水能以蒸汽的形式透过膜，其他物质只能少量或不能透过疏水膜。随着实验的不断进行，热侧液的溶液浓度会升高，最终可以达到溶液分离、浓缩及提纯的效果。聚偏氟乙烯(PVDF)为白色粉末状结晶聚合物，熔点170℃，脆化温度-62℃，玻璃化转变温度-39℃。已广泛应用于微滤膜和超滤膜的制备。采用干湿相转化纺丝工艺具有成本低、质量高等优点。PVDF是一种疏水聚合物，经过进一步疏水改性后，可以成为制备膜接触器器件的常用材料之一。已报道的PVDF膜改性方法包括化学改性、本体改性和表面涂层。其中，表面涂层是制备疏水复合膜的一种简单有效的方法，疏水涂层最终对膜的性能起着重要的作用。

改性对膜疏水性的影响
在DCMD中，理想的膜应具有高疏水性防止液体进入膜孔。高水接触角可以表征高疏水特性，反之亦然。显示了涂层时间对水接触的影响。实验前测量了同种材料PVDF6020致密膜的水接触角为97.55°，表明聚偏氟乙烯是一种疏水材料。

(1）通过在PVDF中空纤维膜上涂覆HyflonAD60，制备了HyflonAD60/PVDF复合中空纤维膜。实验结果表明：改性后复合膜的疏水性显著提高；原始膜的穿透压力（LEP）为0.6±0.1bar，而经过外涂覆改性后的膜LEP值明显增加，LEP值在0.8~1bar之间，而经内涂覆的中空纤维膜的LEP值和原膜差别不大。经外涂覆改性后，中空纤维膜的拉伸强度由2.11MPa增加到2.34MPa，膜的伸长率由96%增加到115.6%。

(2）表面改性的涂覆时间，热处理温度和热处理时间明显影响了DCMD性能。外涂覆15min的复合膜的纯水通量为8.03L·m-2·h-1，盐的截留率达到99.99%。

(3）本论文重点探究了用HyflonAD60聚合物对中空纤维膜进行内外涂覆显著提升了膜的抗润湿性能。膜的抗润湿性能实验结果显示：经12h的连续20wt.%硫酸浓缩测试，原始膜冷侧的电导率从2μS/cm增加到31797.5μS/cm；而经外涂覆20min的复合膜，经相同条件的实验测试，电导率从2μS/cm增加到1154.3μS/cm。

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