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膜致孔剂
-------聚乙烯吡咯烷酮(PVP)
聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)是一种非离子型水溶性高分子化合物,分子内既有亲水基团,又有亲油基团,使其既能溶于水,又溶于大部分有机溶剂(如醇、羧酸、胺、卤代烃等),毒性很低,生理相容性好。
技术指标
产品规格 | PVPK-15 | PVPK-17 | PVPK-30 | PVPK-90 |
K值 | 14.0-16.0 | 16.0-18.2 | 27.4-32.0 | 88-98 |
分子量 | 8000 | 10000 | 40000 | 800000 |
外观 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 |
溶解性 水 乙醇 乳酸乙酯 二氯甲烷 丁胺 丙酮 己烷 | ○ ○ Δ Δ Δ × × | ○ ○ Δ Δ Δ × × | ○ ○ Δ Δ Δ × × | ○ ○ Δ × × × × |
CAS No. | 9003-39-8 | 9003-39-8 | 9003-39-8 | 9003-39-8 |
○:溶解 Δ:部分溶解 ×:难溶
膜按孔径分,有微滤、超滤、反渗透、渗析膜、渗透气化膜、气体分离膜与离子分离膜等。其中微滤与超滤的机理为筛分机理,其它为溶解扩散机理。按结构可分为对称膜与非对称膜两种。制膜方法,目前主要有相转化法、熔融拉伸法、径迹蚀刻法和无机膜的烧结法等。相转化法是制备微滤和超滤膜最广泛的一种方法。相转化法,就是配制一定组成的均相的聚合物溶液,通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态,使其从均相的聚合物溶液发生相分离,最终转变为一个三维大分子网络式凝胶结构。这种三维网络状大分子凝胶即构成分离膜。
相转化法根据改变溶液热力学性质不同,可分为溶剂蒸发相转化法、热致相转化法、气相沉积相转化法和浸入沉淀相转化法。其中浸入沉淀相转化法制备工艺最简单,也能更好的调节膜的性能和结构,是制备超滤和微滤最广泛的一种方法。其中超滤膜的膜截留分子量为1000-100000。
2)影响膜性能的因素
铸膜液的组成、制膜条件、凝胶浴温度及组成、成孔剂的组成这四方面共同影响膜的性能,主要体现在传质速度上。其中成孔剂影响的是铸液膜体系的分相热力学和传质动力学,从而影响成膜过程,改变膜结构。
3)PVP成孔机理
PVP作成孔剂时,会在膜的表面富集,当膜的表面和水接触时,PVP就会溶解于水,形成非溶剂进入膜内部的通道,而这些点构成了指状孔的生长点,在随后的过程中向膜母体增长形成指状孔。最终聚合物浓相成膜,聚合物稀相被洗脱(PVP)。
4)添加比例
PVP的添加比例一般在2-5 wt %(该区间不固定,要根据具体的制膜条件来定)。添加量增高,会增加膜孔隙率,但降低了膜的强度和疏水性,会影响膜的使用性能。
5)应用领域
领域 | 用途 | 推荐产品 | 特征 |
聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,中空纤维(外压式) | 成孔剂 | K17、K30、K90 | PVDF的表面能低(只有2.5×10-2N/m),疏水性强,导致其在成膜过程非溶剂(水)很难进入膜内部,造成延时分相。PVP可使PVDF的分相过程从延时分相转变到瞬时分相,有利于表面皮层的生成,所形成的膜孔为指状孔,有效孔隙率高。最终制得的膜,有较高的纯水通量及截留率。公称孔径0.03μm。 |
聚砜(PSU)超滤膜 | 成孔剂 | K17、K30 | 可制备膜截面为海绵状结构、外表面为高孔隙率的中空纤维膜。 |
聚醚砜(PES)超滤膜 | 成孔剂 | K17、K30 | 改变制膜体系相平衡关系。一方面极大增加铸膜液的粘度,抑制铸膜液中高分子链的运动,延迟了相分离的发生;另一方面,使铸膜液与沉淀剂的亲合性增加而加快非溶剂的侵入速度,促进相分离。最终通过调整改变膜结构,从而改善膜通量与截留率。 |
乙酸纤维素 | 成孔剂 | K17、K30 | 血液透析膜 |
乙酸邻苯二酸纤维素反渗透膜 | 成孔剂 | K15 | 过滤有机溶剂的反渗透膜 |
包装与贮存
1)包装
● 纸板桶(25kg)
2)贮存
● 放置在干燥、避光的环境下,保质期为2年。
● 吸湿性强,保存请注意。