聚醚共聚酰胺(PEBA)膜的溶胀和渗透汽化行为研究

用涂布法制备出PEBA均质膜,分别测试了膜在纯醋酸正丁酯、水以及醋酸正丁酯稀水溶液中的溶胀率,并考察了浸泡时间、温度和溶液浓度对溶胀率的影响;结果表明:PEBA膜在水中溶胀很小,对醋酸正丁酯具有优先吸附能力;溶胀率随浸泡时间的延长、浸泡液浓度和温度的升高而逐渐上升。渗透汽化实验表明膜对醋酸正丁酯的良好选择性,膜的渗透通量和分离因子随着浓度的增加而增加,渗透通量随着温度的升高而增加,但分离因子随温度的升高而减小;当原料液浓度为0.6%(wt)时,醋酸正丁酯的渗透通量为143.9g·m-2·h-1,分离因子达到236.9。

碳分子筛填充聚醚共聚乙酰胺膜渗透汽化分离水溶液中的醋酸正丁酯

将碳分子筛(CMS)引入到聚醚共聚乙酰胺(PEBA)中制备填充膜,采用FTIR、SEM对膜的物理化学结构进行了表征,结果显示CMS与PEBA间未发生化学交联,CMS在膜中分散均匀且与PEBA结合紧密.通过拉伸实验,测定了膜的机械性能.借助溶胀实验,考察了膜在醋酸正丁酯水溶液中的溶胀性能.通过渗透汽化实验,验证了膜的渗透汽化性能,结果表明通量随着温度的升高而增大,分离因子则随温度升高而下降;当料液浓度增大时,醋酸正丁酯的通量和分离因子都显著增大;当CMS填充量为20%时,膜的分离效果最佳,总通量和分离因子分别可达到421.6 g/(m2.h)和590.4.利用Arrhennius方程,关联了通量与温度的关系.另外,还对膜结构与溶液组分的相互作用以及膜中CMS存在通道作用的机理进行了探讨.

β-环糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜的制备及渗透汽化分离水中微量苯酚

将β-环糊精(β-CD)添加到聚醚共聚乙酰胺(PEBA)中制备β-环糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜(β-CD-f-PEBA),用于苯酚-水的渗透汽化分离研究。SEM、FTIR表明β-环糊精在膜中分散均匀且与膜结合紧密,与膜间只有氢键相互作用而未发生化学交联。拉伸实验表明膜的拉伸强度和断裂强度均随着β-CD添加量的增加先减小后增大。采用基团贡献法计算了PEBA、苯酚及水的溶解度参数,证明PEBA膜对苯酚具有较高的选择吸附性。通过溶胀验证膜对苯酚的选择吸附性能,膜对苯酚的吸附量度随着料液中苯酚浓度和膜中β-CD添加量的增加而增加。考察了PEBA和β-CD-f-PEBA膜的渗透汽化性能,当β-CD填充量为0.5%(质量)时,分离效果最佳,渗透通量和分离因子分别为3062.9 g·m^(-2)·h^(-1)和43.3。通过Arrhenius方程计算苯酚和水的渗透活化能分别为97.19和52.12k J·mol-1。重复实验表明β-CD-f-PEBA膜的操作稳定性良好。

纳米二氧化硅/聚醚共聚乙酰胺防水透气涂层织物的研制及其性能

为改善聚醚共聚乙酰胺涂层的防水透气及力学性能,将采用Stber方法制备的无机颗粒与强疏水性的聚醚共聚乙酰胺高分子材料有效复合,制备出高性能的有机/无机复合防水透气织物涂层。分别对制备的无机颗粒成分及其形貌结构,以及涂层和涂层织物的形貌结构进行表征分析,并讨论无机颗粒添加量对涂层和涂层织物防水透气及力学性能的影响。结果表明:制备的无机颗粒为纳米球形二氧化硅颗粒,适当添加该颗粒可有效改善涂层织物的综合性能,使其达到服用要求;当其添加量为1.5%时,涂层织物综合性能最优,涂层的断裂强力、断裂伸长率分别增加52.4%和11.0%,涂层织物表面接触角增大20.0%,透气率增幅达242.6%。

聚醚共聚酰胺复合气体分离膜的制备与分离性能

以湿涂方式,采用浸渍涂层方法,通过溶剂蒸发制得聚醚共聚酰胺PEBA2533平板复合气体分离膜,探讨了在复合膜制备过程中,涂层液溶剂的选择、底膜、涂层浓度、涂层温度以及固化干燥时间等因素对CO2/N2体系渗透分离性能的影响.正丙醇和水的互溶性导致了大量表面缺陷的形成,使得以正丙醇为溶剂制得的复合气体分离膜对CO2/N2体系没有选择性.以正丁醇做溶剂,涂层质量分数大于5%时,形成具有致密分离层的复合气体分离膜,CO2/N2分离系数达到本征分离性能.涂层温度的升高促使复合膜表面缺陷的增加,导致CO2/N2的分离系数减小.

PEBA/MCM-41杂化膜的制备及其对苯酚/水渗透汽化分离性能的研究

将介孔MCM-41分子筛填充到聚醚共聚乙酰胺(PEBA2533)中,制备PEBA/MCM-41杂化膜,用于分离稀水溶液中的苯酚.采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)对膜的形貌、化学结构及热稳定性进行表征.考察MCM-41填充量对膜的吸附、扩散及渗透汽化分离性能的影响.结果表明:填充MCM-41使膜溶胀性能及扩散分离因子增大,溶胀度提高43%;随MCM-41填充量的增加,渗透通量增大,分离因子基本不变;当填充质量分数达到4%时,膜的分离效果最佳,苯酚通量提高21%.苯酚、水的扩散系数结果证实,填充MCM-41使分子在膜中的扩散速率增大.当原料液浓度增大时,通量增大,分离因子降低;通量、分离因子均随温度升高而增大.

PEBA/PVDF复合膜的溶胀及渗透汽化性能研究

为从醋酸正丁酯稀水溶液中回收微量酯,采用涂布法制备了聚醚共聚乙酰胺/聚偏氟乙烯(PEBA/PVDF)复合膜.考察了复合膜在醋酸正丁酯稀水溶液中的溶胀性能,探讨了浸泡时间、浸泡液温度及浸泡液浓度等因素对溶胀度的影响.通过拉力试验,测试了复合膜的力学性能.通过渗透汽化实验,从醋酸正丁酯稀水溶液中分离出醋酸正丁酯,研究了料液浓度、料液温度等因素对复合膜分离性能的影响.结果显示,复合膜在醋酸正丁酯稀水溶液中具有良好的溶胀性能及渗透汽化性能;40℃下分离质量分数为0.6%的醋酸正丁酯水溶液,渗透通量达到280.43 g/(m2.h),分离因子为308.65.

CTAB改性膨润土填充PEBAX/PVDF膜渗透汽化降低汽油噻吩含量

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对膨润土进行柱撑改性,并对改性前后的膨润土进行吸附实验及红外测定。将改性后膨润土置于填充聚醚共聚乙酰胺(PEBAX)聚合物溶液中,以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为支撑膜,制备复合膜,考察复合膜在模拟汽油(噻吩/正庚烷)中的溶胀性能,并进行渗透汽化实验,研究膜的分离性能。利用SEM考察膜的形貌结构。结果发现:30℃下,溶胀度随噻吩质量分数的增加而升高,15 min后达溶胀平衡,并且在填充量为20%时最大。渗透汽化结果表明:在料液温度为30℃,噻吩质量分数为1 100μg/g时,CTAB填充量为20%的PEBAX/PVDF复合膜的渗透通量和硫富集因子分别为2.81 kg/(m2·h)和4.65。