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1. PVPK30对PVDF膜的伸缩性及机械强度的影响

  在干-湿法纺丝制PVDF膜中,一般随着添加剂PVPK30含量增加,膜丝收缩率增加。铸膜液中加入PVPK30 使得溶液的粘度大幅度上升,大分子物质在喷丝孔中流动过程中具有较高的取向,同时在膜的内壁上也具有较高的取向度,因此在干燥过程中膜就会有一定的收缩。PVPK30 的浓度越高,铸膜液的粘度越大,膜的取向度也随着越大,干燥时的收缩相应的也就越高。

  膜的强度随着添加剂PVPK30 含量增加而先减小后增大的,这与膜断面海绵层结构的厚度有关。PVPK30浓度较低时,成膜过程中铸膜液体系的热力学性质控制着成膜过程,分相速度随PVPK30浓度的增加而加快,随之大孔结构的发展也变得更加充分,但是当PVPK30 浓度增加到一定程度时,成膜过程中动力学扩散起主导作用,成为控制因素,而PVPK30 浓度增加使得铸膜液体系的粘度相应增加,从而造成溶剂-非溶剂的交换阻力增大,铸膜液体系由瞬时液-液分相向延时液-液分相过渡,因此膜的大孔发展受到抑制。随着PVPK30 含量的增加,膜内外壁上均有指状孔贯通性增多,海绵状结构厚度减小。

  2. PVPK30对PVDF膜的水通量及截留率的影响

  一般随着添加剂PVPK30含量增加,膜的水通量是先增大后减小,截留率会先减小后增大,存在一个添加量大约为5%(成膜条件量稍有不同)的最优值。PVPK30作为较好的致孔剂,主要是从热力学和动力学两个因素来影响膜孔结构,当铸膜液中PVPK30含量较低时,热力学因素的影响成为主导,PVPK30的加入降低了铸膜液体系的热力学稳定性,凝胶速度较快,同时PVPK30具有亲水性,加速成膜过程溶剂与非溶剂的交换,膜的结构就越疏松,开孔率增加,水通量增加,截留率下降。但当PVPK30增加到一定程度后,随PVPK30浓度增加使得铸膜液体系的粘度相应增加,从而造成溶剂-非溶剂的交换阻力增大,动力学因素的影响成为主导,膜指状孔的发展受到抑制,水通量下降,截留率上升。

  3. PVPK30对PVDF膜的亲水性的影响

  添加剂PVPK30是一种亲水性高分子材料,它能够显著改善膜的孔结构,并且往往由于部分PVPK30 残留在成膜中,所以膜的亲水性也会有一定程度提高。

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