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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20121100125硕士学位论文(学生类别:全日制学术型硕士研究生学科名称:环境工程论文题目:PVC/PVA共混超滤膜的制备及其性能研究英文题目:StudyonpreparationandperformanceofPVC/PVAblendultrafiltrationmembrane学生姓名:李玲导师姓名:邱广明教授二○一五年四月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要聚氯乙烯(PVC)有产量丰富,价格低廉,物理和化学性能较好,被广泛应用于超滤等领域;但由于其亲水性和成膜性较差,因此在应用中受到很大的限制。本文针对PVC膜应
2、用过程中存在的问题,采用亲水性的聚合物——聚乙烯醇(PVA)对PVC进行共混改性,以提高PVC膜材料的亲水性,并且研究了PVC/PVA共混体系的相容性、共混超滤膜的制备及性能。本文使用聚氯乙烯(PVC)作为膜材料,把聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为添加剂,把以上物质加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂中,选择相转化法制备出了PVC/PVA共混超滤膜,文中主要对聚合物的相容性、聚合物浓度、共混比以及添加剂种类对膜性能的影响做了研究。首先实验以溶解度参数作为理论依据来预测PVC/PVA的相容性,选择共溶剂法、粘度法对PVC/PVA的相容性及
3、其变化规律进行了考察。通过变换不同的聚合物共混比、聚合物浓度、添加剂测试了PVC/PVA共混超滤膜的结构和性能,最后确定了最佳工艺条件为:聚合物浓度为12%,最佳共混比PVC/PVA为9/1,添加剂含量为3%。实验结果表明,通过选择合适的共混比例、恰当的聚合物浓度、加入适量的添加剂,能够制备性能优良的PVC/PVA共混超滤膜。通过实验首先确定PVC和PVA为部分相容体系,温度越高,铸膜液越均匀,即相容性越好,并且用DMAC做溶剂共混膜的性能优于DMF;然后确定在PVC/PVA共混膜制备中铸膜液的浓度以12%、聚2合物共混比为9:1,可制成水通量、截留率较好的
4、多孔膜,水通量为247.1L/m·h,截留率达82.5%;当PVA含量从0增加到40%,水接触角从76°下降到41°,我们看到膜的亲水性明显提高;在SEM扫描电镜下看出添加PVA改变了膜结构,当膜的皮层厚度增加了,孔径也就随之变大;加入不同的添加剂发现,使用PVP-k90和PEG-3500时膜的水通量较好,使用PVP做添加剂膜的截留率优于用PEG做添加剂;加入PVA提高了膜的综合力学性能。关键词:聚氯乙烯;聚乙烯醇;共混改性;共混超滤膜I内蒙古工业大学硕士学位论文ABSTRACTPolyvinylchloride(PVC)hasawealthofproduc
5、tion,relativelyinexpensive,goodphysicalandchemicalproperties,itiswidelyusedinareassuchasultrafiltration;butbecauseofitspoorhydrophilicityandfilm-forming,thereforeintheapplicationisgreatlyrestricted.Inthispaper,againsttheproblemofPVCmembraneintheapplicationprocess,usehydrophilicpoly
6、mer-polyvinylalcohol(PVA)toimprovethehydrophilicmembraneofmaterialPVC,andstudythePVC/PVAcommonmixcompatibility,preparationandpropertiesoftheblendultrafiltrationmembranesystem.Inthispaper,polyvinylchloride(PVC)asmembranematerial,polyethyleneglycol(PEG)andpolyvinylpyrrolidone(PVP)asa
7、dditive,N,N-Dimethylacetamide(DMAC)assolvent,WithphasecatalysisofPVC/PVAblendwaspreparedbyultrafiltrationmembrane,mainlystudythecompatibilityofpolymer,polymerconcentration,blendingratioandtheinfluenceoftypesofadditiveonthemembraneperformance.Experimentfirstlyusingthetheoryofsolubil
8、ityparameterpredictionandc