聚氯乙烯（pvc）磺化聚醚砜（spes）共混膜结构的微观调控

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1、学校代码：10255学号：2131359DONGHUAUNIVERSITY硕士学位论文聚氯乙烯（PVC）/磺化聚醚砜（SPES）共混膜结构的微观调控MICRO-REGULATIONOFPOLYVINYLCHLORIDE(PVC)/SULFONATEDPOLYETHERSULFONE(SPES)BLENDMEMBRANESTRUCTURE专业名称：环境工程姓名：周红中校内导师：王军校外导师：刘国华完成日期：2015年5月东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注黄沈发教授级高工答辩委员会主席上

2、海市环境科学研究院李登新教授答辩委员会委员东华大学许士洪副教授答辩委员会委员东华大学东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日聚氯乙烯（PVC）/磺化聚醚砜（SPES）共混膜微观结构的调控摘要膜分离技术因其具有

3、能耗低、分离效率高、操作简单等优点，近年来被用于很多领域中。但是，膜污染的存在，严重阻碍了它的推广和应用。目前解决膜污染的有效途径是开发新型膜材料。本课题组制备的PVC/SPES共混膜具有亲水性好、机械性能强、价格低廉、耐污染性能佳等优点。但是对于该共混膜的微观结构还需要进行调控与优化。因此本课题通过改变制膜工艺条件（铸膜液聚合物含量、铸膜液温度、凝胶浴温度和凝胶浴组成）和在铸膜液中添加有机添加剂（有机高分子PEG系列、PVP、F127）与无机添加剂（纳米SiO2及其接枝改性后的物质PVP-g-SiO2）对膜的

4、微观结构进行调控与优化，得到最佳的制膜工艺条件和最佳的添加剂及其投加量。通过研究得到以下结论：1、通过对不同制膜条件下（铸膜液聚合物含量、铸膜液温度、凝胶浴温度和凝胶浴组成）制备的PVC/SPES共混膜断面微观结构和表面微观结构的观察及对膜的纯水通量、截留率、断裂强度和耐污染性能等的测试，表明聚合物含量为16%，铸膜液温度为70℃，凝胶浴温度为20℃，凝胶浴为纯水时，PVC/SPES共混膜的微观结构和性能最佳。2、有机添加剂(PEG系列、PVP和F127)对共混膜微观结构和性能的影响研究结果表明：三种系列的添加

5、剂均能使膜断面指状孔均明显变大，其中PEG系列和PVP使膜皮层厚而致密，加了PEG系列的膜，其孔分布不均匀，连通性差，而加了PVP的膜，膜断面结构较规则；添加剂F127使膜断面结构规则，膜表面薄而致密。膜的纯水通量、截留率和耐污染性能的测试结果表明：PEG系列和PVP的加入使得共混膜的纯水通量下降，截留率增加，耐污染性能略下降，而F127则使共混膜的纯水通量、截留率、耐污染性能均得到较大的提高。因此F127是调控PVC/SPES共混膜的微观结构和性能的较好的有机添加剂。同时添加剂百分含量对膜的结构和性能的影响研

6、究结果表明：F127的最佳百分含量为5%。3、无机添加剂（纳米SiO2及其接枝改性后的物质PVP-g-SiO2）对共混膜微观结构和性能的影响研究结果表明：纳米SiO2的逐渐加入使共混膜断面指状孔结构明显变大，支撑层逐渐变得疏松，膜表面致密程度变化不大；而PVP-g-SiO2的逐渐加入使共混膜断面的指状孔孔径变小，膜表面比添加纳米SiO2的表面更加光滑致密。膜的纯水通量、截留率和耐污染性能测试结果表明：纳米SiO2的I逐渐加入使共混膜的纯水通量逐渐增加，截留率均维持在95%以上，耐污染性能变化不大；而添加剂PVP

7、-g-SiO2的逐渐加入使共混膜纯水通量先增加后减小，截留率则与纯水通量变化正好相反，耐污染性能先减小后变化不大。因此，纳米SiO2在调控PVC/SPES共混膜的微观结构和性能方面优于PVP-g-SiO2。同时添加剂百分含量对膜的结构和性能的影响研究结果表明：纳米SiO2的最佳百分含量为8%。关键词：聚氯乙烯，磺化聚醚砜，共混膜，耐污染，添加剂IIMICROREGULATIONOFPOLYVINYLCHLORIDE(PVC)/SULFONATEDPOLYETHERSULFONE(SPES)BLENDMEMBRA

8、NESTRUCTUREABSTRACTMembraneseparationtechnologyhasbeenappliedinmanyfieldsduetoitslowenergyconsumption,highseparationefficiencyandsimpleoperationprocess.However,thepresenceofmembranefoulingobstru