工业用透过膜的制备

工业用透过膜的制备第一页，共二十五页，2022年，8月28日织物的预涂材料可用甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚醚酯、丙烯酸浆料、以及三聚氰胺-甲醛溶液等。在刮膜机上自动连续制备。平板膜制膜过程示意图滚筒浇筑刀热处理干燥第二页，共二十五页，2022年，8月28日2、管式膜内压式管膜：表面致密层在内侧将支撑管浸入制膜液，膜厚度由刮膜锤控制。第三页，共二十五页，2022年，8月28日

外压式管膜：表面致密膜在外侧。将支撑管以一定速度通过制膜液，外壁均匀涂敷一定厚度制膜液，再垂直落入冷浸槽中，凝胶固化。第四页，共二十五页，2022年，8月28日3、中空纤维膜纺丝液(制膜液)通过环形喷丝板，

喷出的纤维是中空的，中间有氮气，防纤维瘪塌，喷出的纤维直接进入凝胶浴，再漂洗、干燥。可用于超滤、微滤等。第五页，共二十五页，2022年，8月28日4、复合膜的制备用界面聚合法连续操作，支撑膜先通过第一单体槽，初干后浸入第二单体槽，反应成超薄复合膜。第六页，共二十五页，2022年，8月28日分离膜的制备

1.聚合物高温挤压法把聚合物微细粉末置于模具中，一定温度下挤压，使粒子的表面变软而相互黏结形成多孔体，最后进行机械加工（>1μm）.

可加入不溶添加剂，挤压后萃取出。

2.烧结法（制备微孔陶瓷膜）将无机粉料（0.1~1μm）与介质+粘结剂分散形成稳定的悬浮液、制坯、高温烧结后得到多孔膜第七页，共二十五页，2022年，8月28日3.溶胶凝胶法①胶体凝胶法：金属盐或醇盐→过量水水解→溶胶→浸涂→干燥→焙烧②聚合凝胶法醇盐→控制水解→缩合→浸涂

→干燥→焙烧

第八页，共二十五页，2022年，8月28日

4.拉伸法

用于结晶聚合物制造微孔膜。先用高速挤出聚合物，在接近熔点下形成高取向结晶膜，冷却、短时间内拉伸300%。通过单向或双向牵伸，形成有微细裂纹的多孔膜，孔径一般在0.02~0.15μm。

5.熔融法

把含可置换添加剂的聚合物熔融，挤压成平板膜、冷却。把添加剂浸泡溶出。第九页，共二十五页，2022年，8月28日

6.蚀刻法①照射②化学蚀刻第十页，共二十五页，2022年，8月28日7.水上展开法制超薄膜把少量聚合物溶液倒在水面“PTFE隔离棒2,3”之间，移动2使其聚合物溶液成膜。由表面张力作用铺展成薄膜层，待水蒸发得膜。Polytetrafluoroethene间歇式第十一页，共二十五页，2022年，8月28日

连续式水平展开法制备复合膜第十二页，共二十五页，2022年，8月28日

多层连续水上展开法制膜第十三页，共二十五页，2022年，8月28日

8.相转化法

phaseinversionmembrane

（制纳滤、超滤、反渗透等膜）用铸膜液与环境中的溶剂、非溶剂传质交换，产生液-液相转变成膜。配膜液、流延、溶剂蒸发、凝胶、热处理、预压处理干法：溶剂蒸发、控制蒸发沉淀。湿法：浸没沉淀、热致沉淀、蒸汽相沉淀例：丙酮+甲醇+醋酸纤维素溶解、脱泡、静置。将制膜液在玻璃上刮成膜，控制厚度100μm，自然蒸发，浸入甲醇中凝固，再用正己醇交换膜中的甲醇，挥发正己醇、干燥成干膜。第十四页，共二十五页，2022年，8月28日L-S相转化法

(Loeb-Sourirajan)沉浸凝胶相转化法。将高分子溶液浸入非溶剂浴中，高分子聚合物在界面快速析出，形成极薄的致密层，而在致密层的下面形成了多孔层，这种外密内疏的界面即是膜的基本结构。六步

①高分子材料、添加剂溶于溶剂中配成铸膜液；②制膜液用流延法制成平板、圆管型膜，或用纺丝法制成中空纤维；③使膜中的溶剂部分蒸发；④将膜浸渍在高分子非溶解液体中，聚合物析出；⑤对膜进行热处理；⑥膜的预压处理。第十五页，共二十五页，2022年，8月28日

溶剂蒸发法制备多孔膜第十六页，共二十五页，2022年，8月28日

9.包覆法把均匀、选择性好、渗透性大的聚合物溶液用涂布、喷涂、浸渍或轮涂等方法包覆在气体渗透性好但选择性不好的多孔底膜上，然后再进行界面聚合或等离子聚合，使其形成薄膜层，得到复合膜。第十七页，共二十五页，2022年，8月28日热包覆法制备膜结构锂离子电池石墨负极材料。由基体石墨(1)、包覆材料沥青微粉(2)、液体添加剂重质烃(3)、搅拌釜(4)组成；以沥青作为包覆材料，先以固态混合，并附加添加剂以降低沥青的软化点，后通过加热使沥青成为流体，并包覆在石墨基体材料上，形成一层完善而又稳定的包覆膜，再通过热处理使其成型、碳化、石墨化得到膜结构锂离子电池石墨负极材料。优点是原料价格便宜，容易获得；制备工艺简单易于操作控制，设备简易，制备成本低廉，适于大规模采用和推广。专利号：201010623749第十八页，共二十五页，2022年，8月28日10.热致相分离法利用一种潜在的溶剂成膜，它在高温时是膜材料的良溶剂；低温时为膜材料的非溶剂。出去系统中的热能时，形成膜结构。温度下降导致二元聚合物溶液分层示意图第十九页，共二十五页，2022年，8月28日

热致相分离法制聚偏氟乙烯微孔膜稀释剂的选择聚偏氟乙烯(PVDF)、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、卡必醇醋酸酯、三醋酸甘油酯、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、苯乙酮和二苯甲酮(DPK)选择能与PVDF以液-液相分离机理进行热致分相的稀释剂,制备了具有双连续结构的微孔膜.发现PVDF-DBP体系和PVDF-DPK体系有发生热致液-液相分离的可能.当PVDF质量分数低于30%时,随着温度的降低,PVDF-DPK体系发生液-液相分离.据PVDF-DPK相图,控制PVDF含量和降温条件,无须添加非溶剂或拉伸工艺,可制备具有双连续结构的PVDF微孔膜.

《高等学校化学学报》2008年09期第二十页，共二十五页，2022年，8月28日新型膜及其制备分子筛填充有机高分子膜分子筛的作用：细小颗粒对膜结构的影响；表面活性改善膜的分离性能。例膜材料：聚砜，0.2μmY型分子筛溶剂：二甲基乙酰胺（DMAc）分子筛加入到DMAc

中，超声分散，再加聚砜，分散、过滤、静置脱泡、刮膜。第二十一页，共二十五页，2022年，8月28日2.无机材料与有机材料共混制膜高分子透气选择性高时透气速率往往较低，改性提高透气率时往往选择性下降。(矛盾)

过渡金属有机络合物为添加剂加入到聚酰亚胺中可保持机械性能、耐热、耐溶剂性能，使分子链间距与自由体积都有所增大，在透气选择性变化不大的情况下，提高膜的透气率。第二十二页，共二十五页，2022年，8月28日例金属微粒/醋酸纤维素共混膜的制备膜材料：金属微粒（WZnNbCrMoCu）醋酸纤维素，溶剂：二甲基甲酰胺非溶剂：蒸馏水工艺：室温将醋酸纤维素溶于溶剂，再加入金属微粒，混合、成胶液、气泡消失后倒在玻璃上，刮平、放入水中成膜，75℃老化，取出除水压平、晾干，测性能前真空干燥。膜扩散机理。而金属微粒有选择性吸附性能。第二十三页，共二十五页，2022年，8月28日3.聚合物裂解法制备无机膜通过控制条件（温度、惰性气体等），裂解得到与热固性聚合物（纤维素、酚醛树脂、聚片氯乙烯、硅树脂等）具有相似骨架结构的多孔膜。例：酚醛树脂气体分离碳膜的制备制膜材料：苯酚、甲醇、热固性酚醛树脂液非溶剂：无水乙醇；保护气：氩气工艺：

制涂膜液、涂膜、成型、干燥、氩气保护碳化、冷却得膜。第二十四页，共二十五页，2022年，8月28日膜的发展现状（各种膜的改进）过程问题解决方法成功率电渗析稳定性选择渗透新聚合物高电荷污染交联组件设计高渗析污染生物相容表面改性镶嵌