浸没沉淀法制备浸没沉淀法制备PVDF微孔膜微孔膜uPVDF的的简介介u浸没沉淀法制膜浸没沉淀法制膜u浸没沉淀法制浸没沉淀法制备PVDF 微孔膜的微孔膜的进展展u典型的膜典型的膜结构构u影响膜影响膜结构形构形态的因素的因素u结论PVDF的简介的简介 聚聚偏偏氟氟乙乙烯烯(PVDF) 是是一一种种白白色色粉粉末末状状结结晶晶聚聚合合物物, PVDF 的的抗抗紫紫外外线线和和耐耐老老化化性性能能优优异异, 对对波波长长200 400 nm的的紫紫外外线线辐辐照照稳稳定定, 其其薄薄膜膜置置于于室室外外一一二二十十年年也也不不变变脆脆龟龟裂裂, 并并且且PVDF其其化化学学稳稳定定性性良良好好, 室室温温下下不不受受酸酸、碱碱等等强强氧氧化化剂剂和和卤卤素素腐腐蚀蚀。PVDF微微滤滤膜膜以以其其疏疏水水性性已已成成功功地地应应用用于于油油水水分分离离、废废水水处处理理、工业气体过滤等场合。工业气体过滤等场合。浸没沉淀法制膜浸没沉淀法制膜制制备聚聚合合物物微微孔孔膜膜的的方方法：法：拉拉伸伸法法烧结法法辐照照法法相相转化化法法( 浸浸没沉淀没沉淀法法、热致相分致相分离法、离法、非溶非溶剂致相分致相分离法、离法、气相沉气相沉淀相分淀相分等等) 浸没沉淀法制膜浸没沉淀法制膜 相相转转化化法法就就是是配配置置一一定定组组成成的的均均相相聚聚合合物物溶溶液液，通通过过的的一一定定的的物物理理方方法法改改变变溶溶液液的的热热力力学学状状态态，使使其其从从均均相相的的聚聚合合物物溶溶液液发发生生相相分分离离，最最终终转转变变成成一一个个三围大分子网络式的三围大分子网络式的凝胶凝胶结构。结构。浸没沉淀法制备浸没沉淀法制备PVDF 微孔膜的进展微孔膜的进展研究者研究者溶剂溶剂添加剂添加剂凝固剂凝固剂膜参数膜参数T.uragame多种微孔Joseph.D grandine丙酮水微孔K. JianDMAc水/丙酮通量182kg/(m2.h)Dongliang WangDMAc/乙醇PVP水通量156kg/(m2.h)杜启云DMAcNH4Cl乙醇通量275kg/(m2.h)从表中可以看出：从表中可以看出：1 1、 溶溶 剂剂 主主 要要 是是 极极 性性 溶溶 剂剂 ， 可可 以以 是是 单单 一一 的的 也可以是多种溶剂的混合物也可以是多种溶剂的混合物2 2、铸铸膜膜液液中中可可以以加加入入有有机机物物、无无机机物物或或者者非溶剂非溶剂3 3、凝凝固固液液可可以以是是单单一一的的非非容容积积，也也可可以以是是多种溶剂的混合物多种溶剂的混合物所以，影响膜结构的因素是很复杂的所以，影响膜结构的因素是很复杂的影响膜结构形态的因素影响膜结构形态的因素 聚聚合合物物浓浓度度的的增增加加, ,将将使使所所成成膜膜的的表表层层增增厚厚, ,孔孔隙隙率率和和孔孔间间互互连连度度下下降降, ,孔孔径径减减小小。同同时时聚聚合合物物浓浓度度的的增增加加, ,可可消消除除膜膜内内大大孔孔结结构构的的形形成成。对对于于多多孔孔膜膜, ,在在不不同同聚聚合合物物浓浓度度下下均均发发生生瞬瞬时时液液- -液液分分相相, , 但但是是对对高高浓浓度度的的聚聚合合物物制制膜膜液液, ,薄薄膜膜/ /凝凝固固浴浴界界面面处处的的聚聚合合物物浓浓度度较较高高, ,因因而而将将形形成成孔孔隙隙率率较较低低的的多多孔孔表表层层, ,所所形形成成膜膜的的水水通通量亦较小。量亦较小。聚聚合合物物浓浓度度的的影影响响PVDF浓度对膜性能的影响溶剂溶剂/非溶剂体系非溶剂体系 当当铸铸膜膜液液中中溶溶剂剂向向外外扩扩散散传传质质的的速速度度大大于于非非溶溶剂剂向向内内传传质质的的速速度度时时, 有有利利于于形形成成表表皮皮致致密密膜膜;而而当当非非溶溶剂剂向向内内扩扩散散传传质质的的速速度度大大于于溶溶剂剂向向外外传传质质的的速速度度时时, 易易形成多孔膜。形成多孔膜。 极性由大到小：极性由大到小： DMF 二噁烷二噁烷 丙酮丙酮 THF添加剂对膜结构和性能的影响添加剂对膜结构和性能的影响通通过过调调整整聚聚合合物物溶溶液液中中添添加加剂剂的的种种类类和和比比例例可可以以影影响响溶溶液液中中胶胶束束聚聚集集态态和和网网络络状状态态的的比比例例及及尺尺寸寸、混混合合溶溶剂剂的的溶溶度度参参数数和和化化学学位位以以及及凝凝胶胶过过程程中中水水与与混混合合溶溶剂剂的的交交换换扩扩散散速速率率, , 最最终终影影响响膜膜成成型型后的孔径大小、分布及孔隙率后的孔径大小、分布及孔隙率含大分子致孔剂含大分子致孔剂PVDF中空纤维膜貌中空纤维膜貌加入不良溶剂对膜结构的影响加入不良溶剂对膜结构的影响凝固浴组成对膜结构和性能的影响凝固浴组成对膜结构和性能的影响 非非溶溶剂剂与与溶溶剂剂之之间间的的相相互互作作用用影影响响膜膜的的结结构构和和性性能能。二二者者相相互互作作用用越越大大, , 也也就就是是二二者者溶溶度度参参数数差差值值越越小小, , 聚聚合合物物凝凝胶胶速速率率越越快快, , 从从而而产产生生较较大大的的指指状状孔孔, ,而较慢的凝胶速率产生海绵状孔。而较慢的凝胶速率产生海绵状孔。结结 论论1、浸浸没没沉沉淀淀相相转转化化法法制制膜膜过过程程中中, 聚聚合合物物的的相相转转变变(如如凝凝胶胶化化、玻玻璃璃化化转转变变或或结结晶晶)可可有有效效固固定定由由液液-液液分分相相过过程程所所形形成成的的结结构构形形态态, 并并最最终终形形成成不不同同结结构构形态的聚合物分离膜；形态的聚合物分离膜；2、浸浸入入沉沉淀淀相相转转化化法法所所制制备备的的聚聚合合物物分分离离膜膜, 通通常常具具有有5类类典典型型的的膜膜结结构构形形态态: 海海绵绵孔孔结结构构、球球粒粒状状结构、双连续结构、大孔结构以及胶乳状结构；结构、双连续结构、大孔结构以及胶乳状结构；3、聚聚合合物物的的浓浓度度、溶溶剂剂/非非溶溶剂剂体体系系的的选选择择、制制膜膜液液组组成成、凝凝胶胶浴浴的的组组成成等等对对膜膜的的结结构构形形态态和和性性能能影响较大影响较大;