聚芳醚酮微孔滤膜的研制

微孔滤膜是近十多年来才迅速发展起来的一种快速、简便、有效的分析分离方法，能够分析分离亚微米级的细菌、微生物及颗粒，与其他经典的分析分离方法相比，具有省能、工程合理化、经济效益高、防止污染等优点。它主要应用在生物化学、医药工业、食品工业、环境保护、石油化工、半导体工业、航天工业等各领域，成为这些领域中提高产品质量和产量的必不可少的手段之一。在微孔滤膜发展史上，始终围绕着两个主要课体：一是膜材料的开发，三是新的制膜方法的探索，对于一些条件较苛刻的应用方面。如要求膜耐热、耐化学溶剂等，就必须从开发新的膜材料入手。长春应用化学研究所于1985年合成了一种新型含酞侧基聚芳醚酮，可溶在少数极性有机溶剂中，使其可能成为一种膜材料，由于材料本身的化学结构特殊，它具有很好的耐热性（Tg为228℃）和耐化学稳定性。本论文研究了新型耐高温材料PEK－C的成膜方法，摸索出四种以PEK－C为膜材质的制备微孔滤膜的方法，讨论了各种方法的配方及制膜条件，并对其膜应用性能进行了测试，得到了平均孔径在0.02-0.55μm范围、机械强度为3.0-9.0MPa的微孔滤膜。测试表明，该膜可耐热120℃以上，可在强酸、强碱、醇、醚及烷烃等化学试剂中使用。主要工作如下：1.水浴法制备微孔滤膜（1）三元体系水浴法：以DMF为溶剂、PEG－400为添加剂讨论了不同聚合物含量、添加剂含量、蒸发时间、膜厚、凝固浴温度等因素对膜性能的影响，还研究了聚合物、溶剂、添加剂三元体系中，溶剂的种类和添加剂种类对膜性能的影响。得到了平均孔径为0.02-0.15μm的不对称膜，它具有分级海棉状孔。（2）四元体系水浴法 在上述三元体系中加入第二添加剂表面活性剂，研究了上面各种影响因素，得到了水通量较三元体系水浴法更大的不对称膜。它是平均孔径为0.05-0.25μm的指状孔膜。2.水蒸汽法制备微孔滤膜：在聚合物、溶剂、第一、第二添加剂组成的四元体系中，以水蒸汽为沉淀剂制备了近似于对称的高水通量微孔滤膜，讨论了影响膜结构和膜性能的各种因素，得到了平均孔径为0.20-0.50μm的海棉状孔膜。3.自然蒸发凝冻法制备微孔滤膜：以聚合物、溶剂、PEG－400、表面活性剂组成的配方，控制一定的环境条件，使其在空气中发生相转化，讨论了各种影响因素，制备出平均孔径为0.25-0.55μm的海棉状孔对称膜，其水通量和强度较高。4.烧结法制备微孔滤膜：改变聚合物、氯化钠组成的二元体系配方、颗粒粒度、压机的压力和烧结时间等各种因素，讨论了这些因素对膜性能的影响。制备了孔径很大，孔径分布较宽的微孔滤膜。5.微孔滤膜性能测试 对以上几种方法得到的微滤膜，进行了耐热性，耐化学稳定性和机械性能测试。综上所述，首次制备了性能优良的聚芳醚酮微孔滤膜。与国内外同类膜相比，它有突出的耐热性和耐溶剂性，水通量高，可用在各种苛刻条件下的过滤，具有很大的工业应用前景。为高性能树腊聚芳醚酮在微孔滤膜方面的开发应用提供了可能。