以商品聚酰亞胺(PI)為原料,采用相轉(zhuǎn)化法和化學(xué)交聯(lián)制備了交聯(lián)聚酰亞胺耐溶劑超濾(SRUF)膜,分別考察了鑄膜液中的PI濃度、空氣蒸發(fā)時(shí)間、刮膜厚度等因素對(duì)SRUF膜分離性能的影響,分析了各個(gè)因素對(duì)膜微觀結(jié)構(gòu)的影響,表征了SRUF膜在交聯(lián)前后化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化,并考察了膜的耐溶劑性能.結(jié)果表明,最優(yōu)的制膜條件為PI質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%,蒸發(fā)時(shí)間20s,刮膜厚度130μm,乙二胺交聯(lián)時(shí)間5h,此時(shí)PI超濾膜的純水通量可達(dá)790.5L/(m2·h),對(duì)牛血清蛋白(BSA)的截留率為84.6%.所制備的SRUF膜在DMF中浸泡60天后,截留率僅下降2%,在DMF、NMP、DMSO、THF中浸泡3個(gè)月后,膜面沒有明顯變化,說明該膜具有優(yōu)異的耐有機(jī)溶劑性能。
有機(jī)溶劑廣泛應(yīng)用于石油化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,且種類多,使用量大.有機(jī)溶劑傳統(tǒng)的分離和回收方法如蒸餾、萃取、吸收等,存在能耗大、溶劑損耗大、回收率低等缺點(diǎn),且在回收、加工和再生處理過程中存在較為嚴(yán)重的二次污染,因此有機(jī)溶劑的合理利用與回收引起了人們的廣泛關(guān)注.與傳統(tǒng)的分離過程相比,膜分離技術(shù)常溫操作、能耗低、易于放大,在有機(jī)溶劑體系分離中有著廣闊的應(yīng)用前景.超濾是一種應(yīng)用較廣的以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù),以大分子與小分子的分離為目的.UF的操作壓力一般為0 ~ 0.5MPa,膜孔徑在2~50nm 之間,截留分子量(MWCO)在2000~500000之間.現(xiàn)有的商品UF膜在水溶液體系中具有很好的穩(wěn)定性和分離性能,但在很多有機(jī)溶劑中易發(fā)生溶脹或溶解,導(dǎo)致膜面嚴(yán)重污染或者嚴(yán)重破損,使其應(yīng)用范圍受限.近年來,人們逐漸認(rèn)識(shí)到膜技術(shù)在有機(jī)溶劑的分離方面具有巨大的應(yīng)用潛力.如近年來興起的耐溶劑納濾技術(shù).基膜對(duì)于SRNF復(fù)合膜的穩(wěn)定性至關(guān)重要,要求基膜具有良好的耐溶劑性.同時(shí),與膜法水處理過程中使用UF膜作為預(yù)處理的原理相似,在有機(jī)溶劑體系的膜法處理過程中往往也需要具有良好耐溶劑性能的UF膜作為后續(xù)SRNF的預(yù)處理過程.與耐溶劑納濾膜相似,這種具有耐溶劑性能、有機(jī)溶液體系分離的超濾膜可稱為耐溶劑超濾膜。
以商品聚酰亞胺為原料,采用相轉(zhuǎn)化法和化學(xué)交聯(lián)法制備了交聯(lián)PI?。樱遥眨颇?,并對(duì)制膜條件和性能進(jìn)行了研究,得出以下結(jié)論:
1、聚合物濃度對(duì)膜孔結(jié)構(gòu)和膜分離性能有明顯影響.聚合物濃度越大,膜皮層越厚,通量越低.較優(yōu)的PI質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
2、隨著空氣中蒸發(fā)時(shí)間的增加,截留率基本保持不變或略微上升,膜的純水通量逐漸下降,SRUF膜的指狀孔逐漸減少、變粗、排列疏松;當(dāng)空氣蒸發(fā)時(shí)間增加到一定程度后,指狀孔基本消失.較合適的空氣蒸發(fā)時(shí)間為10~20s。
3、隨刮膜厚度的增加,膜的通量降低,但截留率變化較?。^優(yōu)的刮膜厚度為70~130μm。
4、經(jīng)過交聯(lián)后的PI膜在DMF中浸泡60天,截留率下降僅為2%;在純的DMF、NMP、DMSO、THF中浸泡3個(gè)月后,膜面沒有明顯變化,說明所制備的PI SRUF膜具有優(yōu)異的耐有機(jī)溶劑性能。