聚乙烯醇/聚二甲基二乙烯氯化铵阴离子交换膜的制备与表征
聚乙烯醇是目前应用最广泛的材料之一，具有良好的成膜性、高亲水性、易加工性、良好的生物相容性和抗化学污染性，具有作为离子交换膜基体的潜力。
本文以聚乙烯醇(PVA)为基体，戊二醛(GA)为交联剂，通过聚二乙烯二甲基氯化铵（PDADMAC）引入活性基团，分别采用溶液浇铸法和涂膜法制备了用于电渗析脱盐的具有半互穿聚合物网络结构（SIPN）的PVA/PDADMAC自立阴离子交换膜和尼龙纤维增强的复合阴离子交换膜，并探讨了PDADMAC含量CPC、热处理温度、GA浓度对离子交换膜性能：含水率、电荷密度、膜面电阻、真实迁移数及力学性能的影响。
研究发现，自立膜及复合膜的含水率均与CPC值呈正比关系，自立膜的含水率随热处理温度的增加而减少，复合膜的含水率随GA浓度的上升而下降；自立膜及复合膜的电荷密度在CPC为20wt％时具有最大值，自立膜的电荷密度与热处理温度呈正比，复合膜的电荷密度与GA的浓度呈正比；自立膜及复合膜的膜面电阻均随CPC值的上升而下降，热处理温度较高时制备的自立膜具有较低的膜面电阻，GA浓度的上升会导致复合膜的膜面电阻增加；自立膜及复合膜的真实迁移数随CPC值的增加均有上升的趋势，自立膜的真实迁移数的提高可通过适当提升热处理温度来实现，复合膜的真实迁移数的提高则可以提高GA的浓度来实现；自立膜的离子交换容量与CPC值成正比。
另外通过对相同膜处理条件：热处理温度为160℃，交联剂GA浓度为0.05vol％、PDADMAC含量分别为10wt％、15wt％、20wt％、30wt％时，对自立膜与复合膜的基本性能及力学性能进行比较发现：复合膜的含水率和电荷密度均略低于自立膜，复合膜的膜面电阻却高于自立膜。复合膜的拉伸强度为20-40MPa，杨氏模量为400-700MPa,均为自立膜拉伸强度和杨氏模量的2倍以上。在其它制备条件相同，GA浓度为0.3vol％时可制备出力学性能优良，化学性能相似于最佳自立膜样品PC-14的复合阴离子交换膜。
聚乙烯醇;聚二甲基二乙烯;PDADMAC;阴离子交换膜;电荷密度;膜面电阻
西华大学
硕士
材料加工程
王苓
2011
中文
TQ425.236;TQ325.9
84
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）