pvcpu共混膜的制备及性能研究

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1、PVC/PU共混膜的制备及性能研究赵梓年张楠（天津科技大学材料科学与化学工程学院天津300457）摘要：利用湿法相转化法，将PU与PVC进行共混制备PVC微孔膜，改善PVC膜性能。利用扫描电镜（SEM）对PVC/PU共混膜进行了微观结构分析，并测试了PVC/PU共混膜水通量和截流率。结果表明，加入PU后改变了铸膜液的分相过程，从共混膜SEM照片的断面结构可见其皮层厚度增加，指状孔尺寸减少，数量增加；PVC/PU共混膜性能有一定的改善，保持截流率变化不大，而水通量有较大幅度提高。利用制备的PVC/PU膜对造纸黑液进行了处理。关键词:PVC；PU；共混膜；PVC（聚氯乙烯）具有价格低廉、优良的耐酸

2、碱性、成膜性，是一种值得推广的膜材料。[1-2]目前，聚氯乙烯超滤膜的研究也时有报道。但PVC材料的亲水性较差，PVC凝胶膜容易自发收缩起皱，成膜性能不甚理想，将PVC与其它种类的聚合物合金化成膜，以此取长补短，可以[3-5]改进PVC材料的亲水性和成膜性能，是一种扩大膜材料的有效方法。本文用亲水性较好的PU（聚氨酯）通过溶液共混的方法对PVC进行改性，制备了PVC/PU共混膜材料。并采用PVC/PU共混膜处理麻杆蒸煮废液，取得了较好的效果。1实验部分1.1原料及试剂HP-3型聚氯乙烯PVC，平均聚合度2500，北京化工二厂；聚氨酯PU(1180)，天津市大邱庄泡沫塑料有限公司；N,N-二甲基

3、乙酰胺DMAC，化学纯，天津大学科威公司；卵清蛋白，市售；1.2实验仪器超滤杯SCM-50型，上海原子能物理研究所；膜性能测试仪，自制；紫外-可见分光光度计UV-3000型，日本岛津；可见光分光光度计723型，上海第三分析仪器厂；扫描电子显微镜(SEM)QUANTA200型，荷兰FEI公司。1.3PVC共混膜制备将PVC与PU树脂、溶剂，按照不同的配比进行混合，加热搅拌溶解，用相转化法在玻璃板上制作平板膜，再将膜表面的溶剂洗净并在蒸馏水中浸泡48h后待用。1.4膜性能的测定1.4.1膜性能测定：(1)水通量用自制的膜性能测试仪，测试压力为0.15MPa。(2)截留率用超滤杯测定膜试样对卵清蛋白

4、溶液的截留百分比。——————————————————————1基金项目：天津科技大学引进人才科研启动基金资助项目（20070424）作者简介：赵梓年，（1964-），博士，副教授，主要从事功能高分子材料及其制备技术研究(3)DMA样品测试：DMA测试所用的试样，均为将待测膜在室温条件下充分干燥后所得，升温速度10℃/min，温度范围为-100℃至150℃，频率分别为10Hz。1.4.2扫描电镜(SEM)样品的制备将待测样品在50%丙三醇溶液中浸泡48h后取出晾干，然后在液氮中脆断，再将其表面及断面喷金，用扫描电镜观察并拍照。1.4.3PVC共混膜对废液处理的测试(1)化学耗氧量(COD)去除

5、率的测定：利用测试截留率的方法处理待测液，按照GB11914-89标准方法，分别测定待处理液和滤过液的COD值并计算COD的去除率。(2)水质悬浮物(SS)的测定：按照GB11901-89标准方法测定。(3)浊度的测定：使用TSZ-2型台式智能放射光浊度仪对待测液进行检测2结果与讨论2.1PVC/PU共混体系相容性分析[8]相容性好的高分子共混溶液（铸膜液）长时间静置，溶液没有分层，外观澄清透明。由表1可见，不同共混比例的PVC/PU铸膜液，均具有较好的相容性。表1不同共混比PVC/PU相容性PVC/PU共混比9/18/27/36/45/5铸膜液外观透明透明透明透明透明图1是PVC及PVC/P

6、U共混膜的DMA测试谱图0.60106℃,0.540.5090.5℃,0350.4069.7℃,0.33δ0.30纯PVCtan0.20PVC/PU(8/2)PVC/PU(7/3)0.100.00-0.10-100-50050100150t/℃图1PVC及PVC/PU共混膜DMA谱图从图1中DMA谱图分析结果，可见纯PVC样品的损耗峰(tanδ)的峰位置在106℃，而不同配比的PVC/PU共混膜都呈现出，损耗峰向低温方向移动的单峰DMA谱图，并且峰值温度处于PU和2PVC的玻璃化转变温度之间、峰分布区间变宽。因此表明PVC与PU有较好的相容性。2.2PU对PVC/PU共混膜结构与性能的影响30

7、0100952509020085/%/(L/m2h)15080截流率水通量75100水通量截留率705065010203040PU含量/%图2PU对PVC共混膜性能的影响如图2可见，随着PVC/PU共混体系中PU用量的增加，该共混膜的水通量呈现较大幅度的上升，在用量超过30%以后略微下降，而截留率在PU用量为20%以下时基本不变，超过20%呈下降趋势。这是因为在凝胶过程中，由于PVC与PU具有不同