增强型聚氯乙烯中空纤维膜结构设计与性能研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一涮：】二作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示，谢意。学位论文作者签名：≥I涵责夕签字f={期：瑚f忤fo月f／同学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼二至些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云挂王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印

2、、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查IbSen借阅。同意学校向国家有关部门或机构送焚论又的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：乡，I趣轧签字u期：训忻f3月ff【J导师签名：计段签宁LI期：砷f￥年佃月ffLI万方数据学位论文的主要创新点一、以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂，以可溶性和非可溶性无机物粒子为复合致孔剂，采用双螺杆挤出增塑纺丝．拉仲法制备了具有多重孔结构和均质膜特征的高强度、大通量聚氯乙烯(PVC)中空纤维多孔膜，其纯水通量大于1000L．m-2．h～、强度高于15MPa，解决了常规溶液相转化法

3、所得PVC膜通量低、强度差等难题。二、提出一种新的高性能PVC中空纤维膜制备方法，即以双螺杆挤出增塑纺丝．拉伸法所得PVC中空纤维多孔膜为基膜，在基膜表面复合PVC表面分离层，制备兼具溶液相转化法高分离精度和增塑纺丝一拉伸法优良力学性能的同质增强型高性能PVC中空纤维膜，其表面分离层与基膜之间界面结合状态良好，在膜分离过程中可有效避免出现异质增强型中空纤维膜因界面相分离或滑脱而导致膜损伤或失效现象。三、首次采用等速拉伸实验的方法，表征了增强型中空纤维膜表面分离层与基膜之间界面结合状态，结果表明，通过测试增强型中空纤维膜在拉伸形变过程中表面分离层和基

4、膜的形貌、膜渗透性能和截留性能的变化，可有效评价增强型中空纤维膜表面分离层与基膜之间的相互作用程度，为预测增强型中空纤维膜对环境耐受性能和使用寿命提供依据。万方数据摘要本文以双螺杆挤出增塑纺丝．拉伸法所得高强度、大通量聚氯乙烯(PVC)中空纤维多孔膜为基膜(增强体)，采用溶液相转化法在多孔基膜表面复合PVC表面分离层，制备兼具溶液相转化法高分离精度和增塑纺丝．拉伸法优良力学性能的增强型高性能PVC中空纤维膜；对多孔基膜表面进行预处理，优化同质增强型PVC中空纤维膜通透性能，并采用等速拉伸实验的方法评价增强型中空纤维膜表面分离层与基膜之间的界面结合性

5、能。以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂，采用双螺杆挤出增塑纺丝一拉伸法制备PVC中空纤维多孔膜，研究了增塑剂DOP含量、拉伸、热处理及后萃取对膜结构及性能的影响。研究表明，所得PVC中空纤维多孔膜为均质膜结构，当DOP质量分数为18．2wt％、理论拉伸倍数(TDR)为3时，所得膜纯水通量(PWF)大于】000L．m-Z．h～，断裂强度高于l5MPa。将PVC与聚氨酯(PU)共混，以PU为大分子增塑增韧剂制备PVC／PU共混中空纤维膜，通过聚合物共混改善PVC加工性能。研究了共混比、拉伸对共混中空纤维膜形貌及性能的影响。结果表明，PU的加入可明显改

6、善PVC的纺丝制膜加工性能和力学性能，但会影响膜通透性能。以双螺杆挤出增塑纺丝．拉伸法所得PVC中空纤维多孔膜为基膜，采用溶液相转化法在多孔基膜表面复合PVC表面分离层，制备同质增强型PVC中空纤维膜，分析和讨论了聚合物浓度、添加剂聚乙二醇(PEG)分子量、凝固浴组成对膜结构及性能的影响。结果表明，同质增强型PVC中空纤维膜由表面分离层与基膜组成，构筑表面分离层的铸膜液中PVC含量对增强膜的性能有重要影响，当其浓度为10Ⅲ％时，所得同质增强型PVC中空纤维膜的综合性能较优。通过对基膜表面进行预湿处理，进一步优化表面分离层与基膜之间界面结合状态，完善

7、同质增强型PVC中空纤维膜性能。研究表明，在25℃条件下，采用60帆％乙醇水溶液对基膜预湿处理20s，然后复合表面分离层，所得同质增强型PVC中空纤维膜的通透性能及界面结合性能较优。采用等速拉伸实验的方法，分析了PVC、聚偏氟乙烯(PVDF)、PU三种增强型中空纤维膜在拉伸形变过程中表面分离层和基膜的形貌、膜渗透性能和截留性能的变化。结果表明，同质增强型PVC中空纤维膜中表面分离层与基膜之间界面结合状态优于异质增强型PVDF和PU中空纤维膜。关键词：聚氯乙烯；双螺杆挤出；多孔基膜；表面分离层：增强型中空纤维膜；界面性能万方数据ALBSTRACTIn

8、thispaper,thehighstrengthandlargefluxpolyvinylchloride(vvc)ho