氯磺化聚乙烯/聚甲基丙烯酸扩散渗析膜的制备与性能研究

以氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)为基体,采用自由基聚合的方法引入功能单体甲基丙烯酸(MAA),制备了一系列具有互穿网络结构的CSM/PMAA复合阳离子膜.对膜的含水量、耐碱性、机械稳定性及热稳定性的测试结果表明,MAA的引入提高了膜的亲水性(膜的含水量在5.38%~28.3%之间),并赋予了复合膜可交换离子基团(离子交换容量在3.57~3.88mmol/g之间);制备的膜具有良好的力学性能(拉伸强度为19.3~33.4 MPa,断裂伸长率为140.7%~524.9%)、热稳定性(初始分解温度在260~281℃之间)以及优异的耐碱性(在65℃、2mol/L NaOH溶液中浸泡60h后质量损失率仅为0.85%~2.08%).将制备的膜应用于不同温度下NaOH/Na_2WO_4体系的扩散渗析过程,结果显示当硫化剂(DPTT)用量为5%时膜在55℃下的分离性能最佳,其OH-渗析系数为0.003 4m/h,分离系数为16.8.

氯磺化聚乙烯(CSM)基复合阳离子交换膜的制备及性能

采用原位自由基聚合构建半互穿网络结构的方法,制备了一系列CSM/PMAA复合阳离子交换膜。对膜的基本性质(主要包括耐碱稳定性、亲水性、热稳定性、力学性能及微观形貌等)进行了表征。并利用NaOH/Na2WO4体系的扩散渗析实验测试了膜的分离性能。测试结果表明:膜的含水量大小在8.5%~32%之间,离子交换容量(IEC)的范围为3.2~4.4mmol/g,在碱液中的溶胀度范围为34.7%~195.4%;制备的复合膜显示出优异的热稳定性能、耐碱稳定性(质量损失率小于0.2%)和力学性能。扩散渗析的实验结果表明:M2膜在25℃下的膜分离性能最佳:OH-离子的渗析系数(UOH)为0.004m/h,分离因子S为12.5。