Bis-A-HQ-DCS共聚物的合成及其超濾膜的應用性能研究.pdf

1、聚砜類樹脂是指由芳環(huán)、砜基和醚基構成大分子主鏈的一類熱塑性高分子材料,其芳環(huán)賦予了材料的剛性,砜基的存在使得材料有著優(yōu)異的耐熱性和抗氧化性,醚基則加強了材料的成型加工性能。由于這種獨特的分子結構,使得聚砜類材料耐水解、耐酸堿腐蝕、耐熱性能優(yōu)異,且具有良好的物理機械強度,廣泛應用于超濾、納濾、氣體分離等領域,在分離膜市場占有主導地位。
　　 雙酚A型聚砜是聚砜類樹脂中應用最為廣泛的一種,但是它在耐溶劑性方面并不好,而且其材料的韌性

2、較差,致使它的應用范圍受到了一定的限制。聚醚醚砜樹脂的韌性和耐溶劑性能都較好。因此,本課題以共聚的方法,在聚砜的分子主鏈中引入聚醚醚砜鏈段,以提高聚砜類樹脂的耐溶劑性,增強其材料的韌性,并且將其合成的產(chǎn)物制備成超濾膜,應用于染色加脂廢水的處理,在實驗室階段探討了膜分離技術濃縮和回收廢水中加脂劑和染料等物質(zhì)的可能性。
　　 實驗以雙酚A(Bis-A)、對苯二酚(HQ)與4,4’-二氯二苯砜(DCS)為反應單體,進行溶液縮聚反應,合

3、成出了Bis-A/HQ/DCS共聚物。利用紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)表征了共聚物的鏈結構;采用示差掃描量熱分析(DSC)和熱重分析(TG)對共聚物的熱性能進行了分析。同時,用不同的溶劑溶解聚合產(chǎn)物,考察了產(chǎn)物的耐溶劑性能。結果表明,聚醚醚砜鏈段的引入能夠改善聚砜樹脂的抗溶劑性能,同時聚砜材料的耐熱性能也得到了提高。
　　 探討了合成過程中反應條件對產(chǎn)物性能的影響,結果發(fā)現(xiàn)在高初始單體濃度下合成的產(chǎn)物有著較

4、高的分子量,其產(chǎn)率也很高;選擇無水碳酸鉀具有最好的催化效果,而且用適量的杰溶解碳酸鉀能夠提高其活性,促進酚氧鹽的形成,提高了聚合反應速度。
　　 采用相轉(zhuǎn)化法將雙酚A型聚砜聚合物和Bis-A/HQ/DCS共聚物制備成超濾膜。對超濾膜的流通量和截留率等指標進行了分析,同時通過表面接觸角的測量考查了超濾膜的親水性。用掃描電鏡對超濾膜的微觀形貌和斷面結構進行了觀察。對超濾膜的物理機械強度也進行了測試。結果表明,Bis-A/HQ/DCS

5、共聚物制備的超濾膜較雙酚-A型聚砜聚合物超濾膜有著更好的親水性,分離性能非常好;膜的電鏡圖表明超濾膜表面有著細小的微孔,斷面結構為很薄的致密的皮層與疏松的海綿狀的支撐層。
　　 將超濾膜應用于染色加脂廢水的回收利用,探討了不同操作條件對超濾的影響。超濾結果表明,在最佳條件下,廢水中的懸浮物、色度、總氮、總固含量和COD分別下降了100%、96.2%、86.6%、96.4%和91.8%。污染后的超濾膜經(jīng)過清洗液(pH=10)清洗后