ppesk%2fpei中空纤维富氮膜的制备及性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要本文选择含二氮杂萘联苯结构聚芳醚砜酮(PPESK)和聚醚酰亚胺(PEI)为制膜材料，Ⅳ-甲基．2．毗咯烷酮(NMP)为溶剂，y．丁内酯为非溶剂添加剂，硅橡胶作为涂层，系统研究了PPESK／PEI中空纤维膜富氮膜的制备及其性能。本文首先研究了相转化法制备的PPESK／PEI中空纤维基膜的结构与性能。系统研究了非溶剂含量、干纺阶段空气间隙、料液温度、凝胶浴温度、牵引速率等条件对中空纤维基膜结构和性能的影响。采用扫描电镜、气体渗透率和分离系数等方法对基膜结构和性能进行表征。实验表明，非溶剂含量的增加有利于提高膜渗透速率，降低膜的分

2、离性能：在一定范围内增加空气间隙的长度会使膜的分离性能提高；高的料液温度和低的凝胶浴温度都会使膜的分离性能提高，渗透速率下降；适当的牵引可以提高膜的分离性能，但幅度并不太明显。通过实验研究，总结出适合富氮分离的中空纤维基膜的制膜工艺。其次，本文使用硅橡胶作为涂层材料，研究了硅橡胶浓度、涂敷真空度、抽真空时间、固化温度、固化时间及干燥条件对硅橡胶涂敷后的中空纤维复合膜的影响。研究表明，硅橡胶浓度增加，有利于提高涂敷效果，但过高的浓度会增加涂层厚度，使渗透速率下降；在一定范围内，增加涂敷真空度和抽真空时间，均会提高膜的分离性能；适宜的固化温度和充分的固化时

3、间能够得到性能良好的硅橡胶涂层；合适的干燥方法能够改善基膜的性能，提高涂敷质量。通过实验研究总结出合适的涂敷工艺条件。最后，本文使用最佳工艺条件制备出的中空纤维富氮膜分离系数达到了4．25、氧渗透率达到了32．16GPU。并且考察了测试压力、使用温度等条件对膜性能的影响。结果表明O．8MPa的测试压力及60℃的测试温度下膜性能下降不明显。关键词：中空纤维膜；富氮膜；气体分离膜；聚芳醚砜酮；聚醚酰亚胺PPES删中空纤维富氮膜的制备及性能研究PreparationandCharacterizationofthePPESK／PEIHollowFiberMer

4、e-‘forEnrichingNitrogbranetorEnncnlngINltrogenAbstractUsingPoly(phthalazinoneethersulfoneketone)(PPESK)andpolyetherimide(PEl)勰themembranematerial，N-methyl-2-pyrrolidinone(NMP)assolvent,T-butyrolactone雒nonsol-vent,siliconerubber弱coatingmaterial，thePPESK／PEIhollowfibermembranefore

5、nrich-ingnitrogenwaSpreparedandtheperformanceofthePPESK／PEIhollowfibermembraneWaSstudied．First,thestructureandperformanceofthePPESK／PEIhollowfiberbasemembranespreparedbasedonthephaseseparationbehaviorhasbeenresearched．Theeffectofnonsol·ventcontain，airgapofthedry／wetspinningproce

6、ss，temperatureofcastingsolution,temper-atureofcoagulantmediaandtractionspeedonthestructureandperformanceofthePPESK／PEIhollowfiberbaSemembraneshasbeensystemicallyresearched．ThestructureresearchandcharacteranalysisaremadewithSEM，gaspermeabilityandseparationcoeffi-cient．Theresultso

7、fexperimentshowed,anincreaseinnonsolventcontaincandecreaSethemembraneseparationperformanceandraisemembranepermeationmte，theincreaseinairgaplengthincertainextentc强improvemembraneseparationperformance，thehi：ghtemper-aturecastingsolutionandlowtemperaturecoagulantmediabothtailimprov

8、ethemembraneseparationperformanceanddecreaSemem