蒸发诱导相分离对聚砜膜结构及性能的调控

作者：徐瑾^*; 于银瑞; 何燕

来源：高分子材料科学与工程, 2023, 39(03): 104-111.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2023.0047

• 蒸发诱导
• 浸入速率
• 暴露时间
• 孔径

为减缓非溶剂诱导相分离过程中的溶剂与非溶剂之间的质量交换，延迟相转变过程，在铸膜液浸入凝固浴前引入蒸发诱导相分离，通过调节蒸发诱导时间和环境温湿度改变聚砜膜的内部结构及性能。研究表明，随着预蒸发时间的延长，铸膜液质量呈近似线性增加，水蒸气浸入铸膜液的速率高于铸膜液内溶剂的蒸发速率。同时断面形貌图显示，膜孔的形状从典型的指状孔逐渐消失转变为大小均一的细胞状圆孔，表皮层细胞状圆孔的厚度在整个膜截面中也不断增加，直到25 min时，膜截面的指状孔逐渐消失。环境温度升高(湿度减小)加快了1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)与水蒸气之间的质量交换导致指状孔结构出现。在相同蒸发温度时，膜孔隙率从78.39%降至61.12%，平均通孔孔径从0.0616μm降至0.0219μm，水通量从948.85 L/(m2·h)降至4.533 L/(m2·h)。但经过预蒸发过程后的膜力学性能都有所提升。

• 单位
  青岛科技大学; 机电工程学院