聚砜超滤膜铸膜液中良溶剂效应的粘流性表征

第12卷第3期1992年9月膜科学与技术MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYVol.12No.3SePt.1992聚飒超滤膜铸膜液中良溶剂效应的粘流性表征’胡家俊曹建湘蒋华(北京工业大学,北京,100022)郑领英候太平董声华(中科院大连化物所,大连,116023)摘要聚从超滤膜铸膜液中,良溶剂的影响是决定超滤膜的主要因素之一我们浏定了聚枫在六种良浓荆里的特性拈数,聚枫浓度为9一249/mol时不同良溶剂铸膜液的拈度,温度在30一80℃时聚巩浓度为159/mol不同良溶剂的拈流活化能和不同种类有机添加剂对聚枫一DMAC体来引起拈流活化能的变化.经综合分析得出:相同条件下的铸膜液拈度可表征良溶荆间的差别,良浓剂的极性是产生这一差别的根源,筛选出的极性质子性溶剂吗琳是制备聚巩超滤膜较好的良溶k.I.1概述影响相转化膜的结构和性能的因素颇多,当工艺条件相同时,高聚物的二元浓溶液体系的铸膜液中,良溶剂分子间、高聚物分子间、以及良溶剂分子和高聚物分子间的相互作用力和三者之间的竞争是决定高分子链在铸膜液中聚集态的主要因素,虽可用浊度法、内聚能参数和路易氏酸碱理论来表征,但测定困难,特别是高聚物浓溶液中随高分子链浓度增加,相互作用力增强所带来的影响,就更难以说明。从聚矾超滤膜铸膜液的粘流性测定的数据;特性粘数、浓度与粘度的关系、粘流活化能和有机添加剂对粘流活化能的影响等方面,考察了六种良溶剂在这些方面的数据差别对聚矾超滤膜性能的影响,得出了一些有益的结论.2试验方法2.1粘度测定〔“采用成都仪器厂NXS一1型旋转粘度计,用超级恒温水浴保持测定温度为25.0℃,选择适当的测量系统。将待测液体按规定量倒入外筒,按程序操作,测定不同转速下的读数刻度。.国家自然科学基金支持课题第3期胡家俊等.聚矾超滤膜铸膜液中良溶剂效应的粘流性表征把转速和读数刻度根据“仪器常数计算表”换算成不同剪切速率D(se‘’)下和剪切应力r(dyncm一’),用D和r作图,判断流体类型及计算粘度。根据误差传递原理,测得系统误差小于1.5%,又根据Lord极差检验〔2,,系统炭信度为”%时,无显著差异。2.2特性粘度测定〔3〕准确配制浓度为1.09/1。。mol误差为1。一‘的聚矾一良溶剂二元体系溶液,稀释成1/6,2/6,3/6,4/6,5/6的系列浓度,在25.0℃时用奥氏粘度计依次测定溶剂和溶液的流出时问,重复操作三次,时问误差在0.2秒以内,则用下式求水和价。水=t/t。认,~t一t。/t。“从一l外推c”。时,按下式求出特性粘数.从=〔专〕+K〔夕〕,CI:飞从,=【夕〕+夕仁夕〕’C对于t<10秒的粘度计需要进行校正.2.3粘流活化能测定t’1取15.09/mol溶剂的聚矾一良溶剂二元体系铸膜液,分别在30.0~8U.0℃下测定溶液粘度,以1n夕和1/T(K一‘)进行一元线性回归,得到方程。In夕=A+B丫InV=A+__E.________:.乃“若,丫代~吕,31,:.石‘~吕.31刀(」.Mol一二)才、因此,由斜率B可计算粘流活化能凡3仪器和药品3.1,仪器NXS一1型旋转粘度计成都仪器厂奥氏粘度计自制超级恒温水浴CS501型重庆试验设备厂3.2药品二恶烷、DMF,二氯甲烷为AR级。DMAC,NMP,l冯琳,正丁酸、正丁醉,正丁睛,正丁胺,丁酮为CP级。聚讽粉末、〔习~。.61,大连第一塑料厂卵清蛋白、MW450o0GR,serva4结果和讨论4.1不同良溶剂中聚枫的特性粘数不同,表征了良溶剂分子与聚矾分子间作用力的差异。膜科学与技术第12卷25.00℃时测定了同一种聚矾(分子量和分子量分布相同)在六种良溶剂中的特性粘数,其结果见表一。表l聚巩在六种良浓荆中的特性粘数(25.0℃)良涪剂Huggins方程的线性回归F值特性粘数F(0.001=47F(0.01)二16.3二叙甲烷乳/c=0.232+0.32oCF(1,6)=1560.25(MEC)In叭/C~0.264+0.174CF(1,6)二118二恶烷乳/c=0.383+0.197CF(1,6)=1280.39(DIO)In协/C=0.3,8+0.o74CF(1,6)=150N,N一二甲基甲酞胺叭,/C=0.419+0.04oCF(1,6)二69.70,42(DMF)In水/C=0.咤17+0.04oCF(1,6)=11.5吗琳乳/c=0.576+0.173CF(1,6)二二35.80.58(MPL)In材c=0.591一0.o32CF(1,6)=4.0N一甲荃毗咯烷酮乳/C~0.601+0.134CF(1,6)~2070.60(NMP)In叭/C=0.602一0.o51CF(1,6)二39.4N,N一二甲荃乙酞胺礼/C~0.638+0.097CF(1,6):=1590。63(DM