疏水微孔膜的制备及应用

疏水微孔膜主要应用于膜蒸馏、渗透蒸馏以及膜接触器等膜分离过程中。近年来随着这些膜过程应用研究的蓬勃开展，高性能疏水微孔膜的研制逐渐引起人们的广泛关注。在已经开发的疏水性膜材料中，聚四氟乙烯、聚丙烯微孔膜虽然表现出高强度、高疏水性、高抗化学腐蚀性等优异的综合性能，但其复杂的加工工艺，使其难以大规模的推广普及。聚偏氟乙烯是迄今为止唯一可以采用Loeb-Souirajann相转换法这种相对简单的工艺制膜的疏水性材料，但其较差的机械性能有可能成为其工业化应用的瓶颈。因此进一步开发新型高性能的疏水性膜材料，对于拓宽膜材料的来源，加快膜蒸馏等新型膜过程的工业化步伐具有重要的意义。本论文以F26和F24为对象，系统研究了Loeb-Sourirajann相转换制膜过程中各种操作条件对F26和F24微孔膜结构的影响，首次制备出能够应用于膜蒸馏、渗透蒸馏等新型膜过程的F26、F24疏水微孔膜。其次，通过优化各种制膜条件，所制F26、F24微孔膜的渗透性能优于相同条件下的PVDF微孔膜。与国外商品膜的比较表明：自制微孔膜的孔隙率较高，膜蒸馏组件常数与商品膜可比。第三，使用自制的F26微孔膜处理2wt.％的板蓝根溶液，当将其浓度浓缩到20wt．％时，没有检测到有效成分的损失，显示了微孔膜良好的应用前景。第四，自制F26、F24微孔膜的疏水性强于采用相同方法制备的PVDF微孔膜。机械性能的比较也表明F26、F24微孔膜优于相同条件下的PVDF膜。特别是F24微孔膜在拉伸应变和断裂伸长率方面高于PVDF微孔膜8倍之多。第五，使用乙二醇作为添加剂制备F26微孔膜的过程中，在F26微孔膜的上表面首次发现排列规则的大孔现象。利用二甘醇、草酸等作为添加剂时，也发现了同样的现象。这对于丰富微孔膜结构信息，完整地描述多孔皮层的形成机理提供了新的证据。