聚醚共聚乙酰胺膜的溶胀及渗透汽化性能研究
聚醚共聚乙酰胺(PEBA)是一种廉价易得的高分子材料，由它制成的渗透汽化膜对挥发性有机物具有良好的选择性渗透能力。通过红外光谱和元素分析了解PEBAx2533共聚物的化学组成结构；采用溶液浇铸法制备PEBA均质膜，并应用DSC-7差热扫描量热仪测定膜的热稳定性；通过拉伸性能试验，测定了膜机械性能。结果显示膜具有较好的热稳定性和机械强度。通过溶胀实验，分别测定了膜在正丁醇、醋酸正丁酯、醋酸以及它们水溶液中的溶胀度，考察了浸泡时间、温度及溶液浓度对溶胀度的影响。结果表明膜在醋酸正丁酯中的溶胀度最大，在水中的溶胀度最低；膜在上述各液体中浸泡，2min基本达到平衡；膜溶胀度随浓度和温度增加而升高。
利用摩尔引力常数和基团贡献法计算了膜的溶解度参数，它们与正丁醇和醋酸正丁酯的溶解度参数较接近，而与水的溶解度参数相差较大，由此可以解释该膜对醋酸正丁酯较好的溶解性能。还分别采用Flory-Huggins和UNIQUAC模型预测了水/正丁醇、水/醋酸正丁酯及水/醋酸二元混合液在膜中的溶解度。其中用溶解度参数法得到Flory-Huggins模型中的相互作用参数；用正丁醇、醋酸正丁酯、醋酸与膜的溶胀数据拟合得到UNIQUAC模型中溶剂与膜的二元相互作用参数。预测结果表明液相有机物含量增大，溶解在膜中的有机物含量就越多。对于以下四种化合物的吸附顺序是：醋酸正丁酯>正丁醇>醋酸>水。两种模型的计算结果基本一致，结果也表明PEBA膜是一种良好的亲有机物膜。
通过渗透汽化实验，分别分离醋酸正丁酯和正丁醇水溶液中的微量醋酸正丁酯和正丁醇。探讨了浓度和温度对渗透通量和分离因子的影响，膜对醋酸正丁酯的分离效果比对正丁醇的分离效果好；渗透通量和分离因子都随着醋酸正丁酯浓度的增加而增加；渗透通量随着温度的升高而增加。分离因子随温度的升高而减小。当浓度为到0.6％时，醋酸正丁酯的渗透通量为143.9(g·m-2·h-1)，分离因子可达236.9。
乙酰胺膜;渗透汽化膜;聚醚共聚;溶胀性能;渗透汽化性能
广西大学
硕士
化学工艺
刘琨
2008
中文
TB324;TQ323.6
60
2008-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）