复合添加剂对氯化聚氯乙烯(CPVC)超滤膜改性研究

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CPVC由聚氯乙烯(PVC)深度氯化制得,其不仅具有优良的化学稳定性,耐酸碱和耐腐蚀性,而且具有很好的力学性能和较好的热稳定性。此外,它很便宜且容易制备。然而,CPVC超滤膜的疏水性强,易被污染。因此,CPVC超滤膜的亲水性需要改性。众多改性方法中纳米颗粒的共混被广泛用于膜的亲水性改性。这是因为不仅膜的亲水性明显改善,而且机械性能也得到加强。然而,纳米粒子容易聚团,对膜孔产生阻塞作用,导致膜的水通量降低。为了制备亲水性强,耐污染性的膜,本文根据不同比例将纳米粒子(如纳米Al2O3,纳米Ti O2,纳米Zn O,纳米Si O2等)与表面活性剂PEG和F127混合,制得各种组合的复合添加剂。通过扫描电子显微镜,过滤研究,接触角和机械性能的测试,比较所有添加剂对CPVC超滤膜的影响。通过研究得到以下结论:1、通过纳米粒子(纳米Al2O3,纳米Ti O2,纳米Zn O和纳米Si O2),PEG和纳米粒子/PEG等添加剂对CPVC铸膜液剪切粘度及其超滤膜微观结构和性能的影响研究,结果表明:加入PEG后,水通量显著增加,但通量恢复率没有变化。单独添加纳米粒子,通量恢复率增加,但水通量和截留率均下降。然而,在CPVC/纳米颗粒膜中添加PEG后,水通量和截留率均得到恢复,通量恢复率进一步增加,特别是CPVC/Al2O3膜和CPVC/Zn O膜的通量恢复率显著增加,其中CPVC/Al2O3膜的通量恢复率增加到44.79%。CPVC/Al2O3/PEG膜的通量恢复率远高于其他膜。CPVC/Al2O3/PEG的机械性能与其他CPVC/纳米颗粒/PEG膜的机械性能相似。综合比较,Al2O3/PEG复合添加剂对CPVC膜改性效果最好。2、通过纳米粒子(纳米Al2O3,纳米Ti O2,纳米Zn O和纳米Si O2),F127和纳米粒子/F127等添加剂对CPVC铸膜液剪切粘度及其超滤膜微观结构和性能的影响进行研究,结果表明:加入F127后,水通量显著增加,通量恢复率也得到提高,截留率明显下降。单独添加纳米粒子,通量恢复率增加,但水通量和截留率均下降。然而,在CPVC/纳米颗粒膜中添加F127后,CPVC/Si O2膜的通量恢复率增加到67.76%,远高于其他膜。CPVC/Si O2/F127的机械性能与其他CPVC/纳米颗粒/F127膜的机械性能相似。综合比较,Si O2/F127复合添加剂对CPVC膜改性效果最好。
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