聚偏氟乙烯膜的研究进展

文章编号：!#$%&’(（’)）’$*#$*聚偏氟乙烯膜的研究进展延滨刘丽英马润宇（北京化工大学化学工程学院，北京!’&）摘要：探讨和介绍了聚偏氟乙烯（+,-.）微孔膜、超滤膜、共混膜和改性膜近来的研究情况，提出开发高性能的疏水性微孔膜和小孔径亲水性超滤膜，并解决亲水性+,-.膜的耐污染问题，成为+,-.膜的主要研究方向/关键词：聚偏氟乙烯；微孔膜；超滤膜；共混膜；改性膜中图分类号：01’%/%文献标识码：2聚偏氟乙烯（+,-.）作为一种新型氟碳热塑性塑料有极好的耐气候性和化学稳定性，用波长为’3(45的紫外灯照射一年，其性能基本不变，其薄膜置于室外一二十年也不变脆龟裂，在室温下不受酸、碱等强氧化剂和卤素腐蚀，只有发烟硫酸、强碱和二甲基乙酰胺等少数化学品能将其溶胀或部分溶解/+,-.的导热性差，熔体粘度较高/沈熔等［!］将所制+,-.微孔膜在’*6、’余种溶剂中浸泡#’7后，膜各方面性能基本不变/由于聚偏氟乙烯具有上述优点，且能流涎成性能较好的薄膜，所以美国89::9;<=>公司在’世纪%年代中期首先用该聚合物开发出-?=>;<=>型微孔膜，并推向市场/近年来国内科研人员对此聚合物成膜进行了深入研究，但作为工业用+,-.膜及由该膜制成的膜组件不多/目前对于聚偏氟乙烯膜应当在原有基础上，努力开发出高性能的疏水性微孔膜和小孔径亲水性超滤膜，并解决亲水性+,-.膜的耐污染问题，努力缩短与世界先进水平的差距/!+,-.微孔膜+,-.微孔膜已经成功地应用于诸如空气过滤、工业气体过滤、有机溶剂精制和膜蒸馏等场合/膜蒸馏是一种新型膜分离过程，和传统分离过程（如蒸馏和反渗透）相比，有以下优点：!）理论上能!@分离离子、大分子、胶体、细胞和其他非挥发物质；’）操作温度低；)）操作压力低；(）对膜的机械性能要求低；*）适于特种物质分离/对于膜蒸馏用膜应该满足：!）膜应为多孔的；’）膜应不被所处理的液体所浸湿；)）膜的空隙中不应有毛细冷凝；(）膜不能改变处理液各组分的汽$液平衡/所以膜蒸馏过程可选用的膜材料不多，主要有聚丙烯（++）、聚四氟乙烯（+0.A）和+,-.等，其中+,-.的疏水性、耐热性、可溶性和较+0.A及++易于制备等特点，使之成为膜蒸馏的理想材料/目前，国内外主要采用相转化法制备+,-.微孔膜，在制膜液组成和制膜条件等方面，对膜结构性能进行了一些探讨/一般认为，随+,-.含量增加，膜的平均孔径和孔隙率都减小/从电镜照片中也可看到，随+,-.含量增加，膜结构变得更为紧密/B>CD=DE>等［’］以+,-.浓度和通量的关系确定+,-.F-8.和+,-.F-82G微孔膜的最佳+,-.浓度分别为!*@和!)@左右/对于+,-.可用二甲基乙酰胺（-82G）、二甲基甲酰胺（-8.）、!$甲基吡咯烷酮（H8+）、二甲基亚砜（-8IJ）、二乙基乙酰胺（-A2G）、磷酸三甲酯（08+）、磷酸三乙酯（0A+）、六甲基磷酸铵（K8+2）和四甲基尿（08L）等非极性溶剂作为溶剂/收稿日期：’!$!’$’(；修改稿收到日期：’’$)$(合作项目：中澳机构合作项目（2?ME=D:9D$N794DO4ME9E?E9<4D:P94QM+=;?:［5］发现，当’()*浓度不变，随添加剂@$AB浓度的升高，膜的最大孔径、孔隙率和4-的透过速率逐步增大，膜的机械性能逐渐降低7在热侧温度为&&&C，冷侧温度为-D&C，用+EF-E的4:AB溶液做膜蒸馏实验，发现随@$AB浓度的升高，蒸馏通量迅速增加7孔瑛等［GFH］研究发现与一般非对称膜