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181126609931. PVPK30對PVDF膜的伸縮性及機械強度的影響
在干-濕法紡絲制PVDF膜中,一般隨著添加劑PVPK30含量增加,膜絲收縮率增加。鑄膜液中加入PVPK30 使得溶液的粘度大幅度上升,大分子物質在噴絲孔中流動過程中具有較高的取向,同時在膜的內(nèi)壁上也具有較高的取向度,因此在干燥過程中膜就會有一定的收縮。PVPK30 的濃度越高,鑄膜液的粘度越大,膜的取向度也隨著越大,干燥時的收縮相應的也就越高。
膜的強度隨著添加劑PVPK30 含量增加而先減小后增大的,這與膜斷面海綿層結構的厚度有關。PVPK30濃度較低時,成膜過程中鑄膜液體系的熱力學性質控制著成膜過程,分相速度隨PVPK30濃度的增加而加快,隨之大孔結構的發(fā)展也變得更加充分,但是當PVPK30 濃度增加到一定程度時,成膜過程中動力學擴散起主導作用,成為控制因素,而PVPK30 濃度增加使得鑄膜液體系的粘度相應增加,從而造成溶劑-非溶劑的交換阻力增大,鑄膜液體系由瞬時液-液分相向延時液-液分相過渡,因此膜的大孔發(fā)展受到抑制。隨著PVPK30 含量的增加,膜內(nèi)外壁上均有指狀孔貫通性增多,海綿狀結構厚度減小。
2. PVPK30對PVDF膜的水通量及截留率的影響
一般隨著添加劑PVPK30含量增加,膜的水通量是先增大后減小,截留率會先減小后增大,存在一個添加量大約為5%(成膜條件量稍有不同)的最優(yōu)值。PVPK30作為較好的致孔劑,主要是從熱力學和動力學兩個因素來影響膜孔結構,當鑄膜液中PVPK30含量較低時,熱力學因素的影響成為主導,PVPK30的加入降低了鑄膜液體系的熱力學穩(wěn)定性,凝膠速度較快,同時PVPK30具有親水性,加速成膜過程溶劑與非溶劑的交換,膜的結構就越疏松,開孔率增加,水通量增加,截留率下降。但當PVPK30增加到一定程度后,隨PVPK30濃度增加使得鑄膜液體系的粘度相應增加,從而造成溶劑-非溶劑的交換阻力增大,動力學因素的影響成為主導,膜指狀孔的發(fā)展受到抑制,水通量下降,截留率上升。
3. PVPK30對PVDF膜的親水性的影響
添加劑PVPK30是一種親水性高分子材料,它能夠顯著改善膜的孔結構,并且往往由于部分PVPK30 殘留在成膜中,所以膜的親水性也會有一定程度提高。