聚氯乙烯（pvc）磺化聚醚砜（spes）共混膜的制备及磺化度对膜性能的影响研究

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1、学校代码：10255学号：2121218東華大學DONGHUAUNIVERSITY硕士学位论文聚氯乙烯（PVC）/磺化聚醚砜（SPES）共混膜的制备及磺化度对膜性能的影响研究ThepreparationofPVC/SPESblendmembranesandtheeffectofthedegreeofsulfonationontheperformanceofthemembranes专业：环境工程姓名：吴俊指导教师：王军副教授完成日期：2015年01月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

2、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：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作

3、者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日东华大学硕士学位论文摘要聚氯乙烯（PVC）/磺化聚醚砜（SPES）共混膜的制备及磺化度对膜性能的影响研究摘要膜分离技术是一种新型、高效的分离技术，因其分离效率高、无二次污染、能耗低等优点而备受关注。聚氯乙烯（PVC）作为第二大合成材料，具有廉价易得、化学稳定性好、耐微生物侵蚀等优点，因此在新型膜材料的开发领域中引起了人们的关注。但是PVC存在疏水性较强、不耐污染、成膜性能差等缺点，因此在亲水性和柔韧性方面需要改性。磺化聚醚砜（SPES）不仅具有膜材料聚醚砜（PES）成膜性能优良、柔韧性好的优点，而且具有较强的亲水性，但是价格较昂

4、贵。因此通过溶液共混的方法，将PVC与SPES共混，能够将PVC和SPES的优点结合到一起，从而开发出价格便宜、性能优良的新型膜材料。本论文首先采用发烟硫酸磺化法制备了不同磺化度的磺化聚醚砜（SPES），然后采用溶解度参数理论法、剪切粘度法、傅里叶红外光谱法（ATR-FITR）和玻璃化转变温度法(Tg)的方法对聚氯乙烯(PVC)/磺化聚醚砜（SPES）二元共混体系的相容性及磺化度对体系相容性的影响进行了研究。在此基础上采用溶剂-非溶剂扩散诱导相分离方法制备了PVC/SPES共混膜，通过研究不同共混比下共混膜的断面和表面微观结构及共混膜的性能（水通量、截留率、拉伸强度、亲I东

5、华大学硕士学位论文摘要水性和耐污染性），确定了最佳共混比。在确定最佳共混比的基础上，探讨了SPES的不同磺化度对PVC/SPES共混膜的微观结构和膜性能的影响。通过研究得到如下结论：1.相容性研究结果表明，PVC/SPES为部分相容体系，其中共混比为9/1、8/2、7/3、2/8、1/9时相容性较好，磺化度对共混体系相容性影响不大。2.在PVC/SPES共混比为10/0到0/10的范围内，PVC/SPES共混膜的断面微观结构由典型的非对称多孔结构变为杂乱无章的结构，再由杂乱无章的结构变为典型的非对称多孔结构，这是共混体系在不同共混比下的相容性不同所致。共混比PVC/SPES

6、为10/0、9/1、8/2、7/3、2/8、1/9及0/10时，PVC/SPES共混膜的断面微观结构为典型的非对称多孔结构，其它共混比下，PVC/SPES共混膜的断面微观结构为杂乱无章的结构。PVC/SPES共混膜水通量随着共混体系中SPES含量的增大，呈先升高后降低趋势，在共混比为4/6时水通量达到最大值；PVC/SPES共混膜的亲水性随着共混体系中SPES含量的增大急剧升高，共混比为7/3时，即共混体中SPES含量达到30%时，共混膜的亲水性趋于稳定，即继续增加SPES的含量，共混膜的亲水性趋于不变，这种现象是由于磺酸基团与水分子的强烈作用，导致磺酸基团在膜表面聚集，即

7、表面层析现象所致。因此就改善PVC/SPES共混膜的亲水性方面来看，SPES在共混体系中的含量达到30%就足够了，否则会使膜的成本增加。PVC/SPES共混膜的机械性能均优于纯PVC膜。耐污染实验结果表明，共混比为8/2和7/3的PVC/SPES共II东华大学硕士学位论文摘要混膜均具有较好的耐污染性能，反冲洗后二者的污水稳定通量基本持平，但是8/2的共混膜比7/3的共混膜具有更高的截留率和机械性能，因此综合考虑共混膜微观结构以及性能测试结果，PVC/SPES共混膜的最佳共混比为8/2。3.SPES的磺化度对PVC/