含有不同小分子添加剂的聚砜铸膜液的流变性研究

第23卷第4期2004年8月天津工业大学学报JOURNALOFTIANJINPOLYTECHNICUNIVERSITYV01．23No．4August2004含有不同小分子添加剂的聚砜铸膜液的流变性研究吴云，张宇峰，杜启云，李新超，华启明(天津工业大学材料科学与化学工程学院，天津300160)摘要：以LiCl饱和水溶液、醇类(甲醇和乙醇)、丙酮等小分子为添加剂，配制聚砜(PSf)／二甲基乙酰胺(DMAc)铸膜液，研究该铸膜液的粘度随添加剂的类型和含量的变化情况，重点探讨了Ps￡／DMAc／“Cl饱和水溶液体系的流变性能．结果表明，水及LiCl饱和水溶液对PSf／DMAc溶液具有增粘作用，而丙酮具有稀释作用，醇类介于二者之间，没有明显的增粘作用，并且稍使溶液粘度下降．PSf／DMAc／LiCl饱和水溶液体系属于切力变稀流体．关键词：聚砜；流变性；切力变稀中图分类号：TSl02．528．1文献标识码：A文章编号：1671—024X(2004)04—0032·05ResearchonpropertiesofpolysulfonefluidswithsmallmolecularadditivesWUYun，ZHANGYu—feng，DUQi-yun，LIXin—chao，HUAQi—ming(SchoolofMaterialScienceandChemicalEngineering，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300160，China)Abstract：Thebehaviorsofpolysulfone(PSf)／dimethylacetamide(DMAc)fluidswithLiCl，alcohols，acetoneaspore—form—ingadditiveswerestudied．Polysulfone(PSf)／dimethylacetamide(DMAc)fluidsweremadeupandtheviscosityvarietyofthefluidswiththestylesandcontentofthepore—formingadditives，especiallytherheologyofPSf／DMAc／LiClsaturatedaqueoussolutionsystem，wereinvestigated．TheresultsshowthatLiClsaturatedaqueoussolutionisaneffectofenhancingthevisc6sityforthePSf／DMAcsolution，butacetone，aneffectofdecreasingtheviscosity．Theeffectofalcoholsisbetweenthetwo．PSf／DMAe／LiClsaturatedaqueoussolutionsystemisashearthinningfluid．Keywords：polysulfone(PSf)；rheologicalbehavior；shearthinning聚砜(PSf)是一种性能优异的成膜高聚物，具有耐高温、耐酸碱的性能，并具有化学稳定性及良好的耐生物侵犯和良好的机械性能，用其制成的中空纤维超滤器已广泛应用于浓缩、分离、提纯、精制、回收等领域．由于纯聚砜溶液制成的膜材料表面不能形成足够的微孔，透过性能甚差，所以通常要在纯聚砜溶液中添加成孔剂，纺制中空纤维后再将其溶出，从而赋予其超滤性能．聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇(PEG)是较常用的成孔剂，它们所形成的孔都比较大，特别是使用聚乙二醇成：／L齐U时，容易形成较大指状孔⋯．安树林等人’2o曾对PVP和PEG为添加剂的PSf铸膜液的流变性能进行研究．结果发现，PSf／DMAc／PVP铸膜液体系具有切力变稀的性质，其流动特性可用幂律方程描述．很多小分子物质常用作成孔剂添加到铸膜液中，对最终膜的性能产生特殊的影响。3'4j．笔者研究了PSf／DMAc、PSf／DMAc／H2O、PSf／DMAc／醇、PSf／DMAc／乙醇和PSf／DMAc／丙酮等溶液体系的粘度随小分子加入的变化，并着重研究了PSf／DMAc／LiCl饱和溶液的流变性．结果表明，这些物质同样具有切力变稀的性质．这对利用小分子为添加剂的聚砜中空纤维膜的纺制有一定的指导意义1实验部分1．1实验试剂(材料)与仪器高聚物选用PSf，溶剂选用DMAc；小分子选用纯水、LiCl饱和水溶液、甲醇、乙醇和丙酮；所用试剂列于表1；实验所用主要仪器见表2．收稿日期：2003—07—02基金项目：天津市高等学校科技发展基金资助项目(20010506)作者简介：吴云(1980一)．男，天津市人，硕士研究生；张宇峰(1962一)，男，