聚砜超滤膜

作为一种新型高效的分离方法，膜分离技术具有选择性高、无污染等优点。操作简单、能在膜分离领域耗低、占地少、市场占用率最高的两种膜组件是中空纤维超滤膜和卷式膜。中空纤维超滤膜可以承受较大的静压力，比表面积大，较卷式膜组件具有更高的装填密度，但卷式膜组件由于更好的膜污染控制性、操作的简单性、渗透量较大、堆积密度也很大，所以在实际生成中应用广泛，如海水淡化、生产生活用水净化、医药提纯、果汁浓缩、造纸电镀化工等轻污染行业水处理与回收、城市污水回用等领域。

应用于超滤膜的主要材料有聚偏氟乙烯、聚酞胺、聚醚砜和聚砜等聚合树脂材料具有刚性强、强度高、抗蠕变、尺寸稳定、耐热、耐酸碱、耐氯性好及抗氧化等优点。其中聚砜(PSF)超滤膜也是应用较广的一种，因为它耐温、耐酸碱，而且机械强度好，在食品、医药以及家用饮用水净化领域具有很好的应用空间。

聚砜类高分子材料广泛用于超滤分离膜制备，具有玻璃化温度高(Tg)为190℃、物理性能好、抗酸碱、造价低廉等优点。但是聚砜材料亲水性差、抗菌性差、不耐污染，所以要添加定量的亲水性添加剂。浸没沉淀相转化法是通过均相制膜液中的溶剂蒸发、或在制膜液中加入非溶剂、或使制膜液中的高分子热凝固，使制膜液由液相转变为固相。用该法制备超滤膜，关键是选择合适的制膜液配方(包括聚合物浓度、溶剂、添加剂种类及含量等)及制膜工艺条件。

通常情况下，低聚合物浓度下制得的膜，厚度相对较小，表层及内部较疏松；高聚合物浓度下制得的膜，厚度较大，表层及内部较致密。也就是随着聚合物浓度的增加，膜结构从疏松向致密转变。随聚合物浓度降低，膜结构有从致密向疏松的变化过程。

以PVP (K30)作为添加剂，N, N-二甲基乙酞胺为溶剂，PS固含量为18%,凝固浴为25℃纯水时，研究了PVP添加量对聚砜膜性能的影响。随着亲水性PVP添加剂用量的增加，其在制膜液中所占的位置比例增大，在进入凝固浴的过程中，其很好的水溶性造成孔隙率的增加和孔的增大，膜片的水通量有逐渐增加的趋势，牛血清白蛋BSA的截留率则随着添加剂的增加有降低的趋势。当然，PVP的分子量的大小，亦决定了其占孔的位置，从而决定超滤膜的孔结构、膜性能。

聚砜(PSF)超滤膜是应用较广的一种，因为它耐温、耐酸碱、耐细菌腐蚀性好，而且机械强度好，在食品、医药以及家用饮用水净化领域具有很好的应用空间。采用浸没沉淀相转换法的技术原理制备聚砜型卷式超滤膜膜片，并得到以下结论：

(1)低聚合物浓度下制得的膜，厚度相对较小，表层及内部较疏松;高聚合物浓度下制得的膜，厚度较大，表层及内部较致密。

(2)固定其它实验条件，随着亲水性PVP添加剂用量的增加，其在制膜液中所占的位置比例增大，在进入凝固浴的过程中，其很好的水溶性造成孔隙率的增加和孔的增大，膜片的水通量有逐渐增加的趋势，牛血清白蛋BSA的截留率则随着添加剂的增加有降低的趋势。

(3)固定其它实验条件，随着凝固浴中DMAC的增加，膜结构由指孔型逐渐向海绵状体的结构转变，超滤膜的水通量逐渐降低，BSA的截留率逐渐增加，且海绵状体结构抗压性好，适宜做纳滤膜和反渗透膜的底层。

(4)当DMAC占凝固浴的比例为10%，其它实验条件相同的条件下，低温4℃凝固浴时制备膜片的水通量和截留性能明显好于40℃时的结果，样片的两项性能均接近了标准样片SD的水平。