Синтез карбоксиль-содержащего полиарилэтеркетона и исследование свойств ультрафильтрационных мембран из полых волокон

Zeng-xu Qian ,  

Ji-yong Zhao ,  

Ying Zhu ,  

Zhi-peng Wang ,  

摘要

Аморфный полиарилэтеркетон (PAEK) благодаря своей хорошей растворимости в органических растворителях, отличным пленкообразующим свойствам, превосходной газопроницаемости и высоким механическим характеристикам играет все более важную роль в области разделительных мембран. Однако его применение ограничено гидрофобностью. В данной работе посредством регулировки молярного соотношения фталевого (PHT) и фениленового (PPL) компонентов в терполимере синтезированы сополимеры PAEK (PPL-PHT) с различным содержанием карбоксильных групп, а затем с использованием коаксиального влажного прядения изготовлены полые волокна ультрафильтрационных мембран из PPL-PHT. Структура сополимеров была охарактеризована методом ИК-спектроскопии и ЯМР протонов, тепловые свойства исследованы методами дифференциального сканирующего калориметра и термогравиметрического анализа. Морфология волокон, гидрофильность и механические свойства изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии, измерения контактного угла воды и универсальной испытательной машины. Были использованы бычий сывороточный альбумин (BSA) и гуминовая кислота (HA) как загрязнители для оценки антифункционной способности. Результаты показали успешный синтез сополимеров PPL-PHT с контролируемым содержанием карбоксильных групп и хорошей термостойкостью, что соответствует требованиям разделительных мембран. С увеличением содержания карбоксильных групп в сополимере прочность на растяжение, удлинение при разрыве, гидрофильность и антифункционные свойства волоконных мембран постепенно улучшались. При молярном соотношении PPL к PHT 50:50 мембраны показали 99,2% удерживания BSA и 53,2% восстановления потока, а также 97,5% удерживания HA и 94,2% восстановления потока. Это открывает перспективы для промышленного производства в области разделения.

关键词

Полые волокна; ультрафильтрационные мембраны; сополимеризация; полиарилэтеркетон; антифункционные свойства

阅读全文