1、界面聚合制備分離膜的界面聚合制備分離膜的材料選擇與制備方法材料選擇與制備方法目錄01 分離膜定義02 界面聚合03 界面聚合制備分離膜方法04 優(yōu)點與缺點05 實例1 分離膜 分離膜是一層特殊制造的、具有選擇性透過性能的薄膜，在外力推動下可對混合物進行分離、提純、濃縮。分離膜的分類方法有很多種，按材料分：有機膜和無機膜(無機物膜包括陶瓷膜、金屬膜、分子篩膜)等； 按膜的分離原理及使用范圍分：有微孔膜、超過濾膜、反滲透膜、滲析膜、電滲析膜、滲透蒸發(fā)膜等； 按膜斷面的物理形態(tài)分：有對稱膜、不對稱膜、復合膜、平板膜、管式膜、中空纖維膜等；按物質(zhì)透過分離膜的能力可以分為兩類： 一種是借助外界能量，物質(zhì)

2、由低位向高位的流動；另一種是以化學位差為推動力，物質(zhì)發(fā)生由高位向低位的流動。2 界面聚合界面聚合的發(fā)展史u第一篇界面聚合的報道出現(xiàn)于1898年，Einhorn用對苯二酚的水溶液和光氣的甲苯溶液反應制備聚碳酸酯。u1959年，Morgan等第一次詳細地比較了傳統(tǒng)的熔融聚合和界面聚合，認為界面聚合不需要兩單體的化學計量平衡，高分子量聚合物甚至在較低的轉(zhuǎn)化率和較低的溫度下，很短時間就可以得到。uCadotte等于1972年首次采用界面聚合反應制得復合膜界面聚合：在兩種互不相溶，分別溶解有兩種單體的溶液的界面上（或界面有機相一側）進行的縮聚反應叫做界面聚合。反應所得到的聚合物不溶于溶劑，在界面中析出。

3、界面聚合界面聚合的特點界面聚合的特點 界面聚合具有設備簡單、操作容易、反應快速、制備高分子量的聚合物無需嚴格的等當量比、可連續(xù)性獲得聚合物、常溫聚合不需加熱、對單體純度要求不高等特點，已在膜材料、微膠囊材料、纖維材料以及新型材料等制備中發(fā)揮著重要作用。界面聚合界面聚合的應用領域界面聚合的應用領域 界面聚合法由于具有以上等優(yōu)點已引起了人們越來越多的重視,特別在近些年,利用界面聚合成功的制備了具有特殊性能的新材料,如膜、微膠囊、纖維、復合材料等,打破了原來只能用于制備聚酯的限制,為這種經(jīng)典的制備聚合物材料的方法帶來了新的生機。3 界面聚合制備分離膜界面聚合反應成膜原理界面聚合反應成膜原理 界面聚合

4、法制備復合膜是利用兩種反應活性很高的單體在兩個互不相溶的溶劑界面處發(fā)生聚合反應,從而在多孔支撐體上形成一很薄的致密層。 如圖所示,將支撐體(通常是微濾或超濾膜)浸入含有活潑性單體的水溶液中,使其充分浸潤,隨即排出過量的溶液,并將此膜浸入含有另一種活潑單體的有機(油) 相中。兩種活潑單體在支撐體表面會互相反應,形成致密的聚合物皮層。由于含單體的兩相互不相容,反應僅在界面處發(fā)生,因此生成的聚合物層很薄,從而致使復合膜的滲透性和選擇性都大為提高。該方法的關鍵是選擇具有合適分配系數(shù)的反應單體并設置合適的擴散速度以獲得理想膜表面致密度。界面聚合制備分離膜界面聚合制備分離膜的材料界面聚合制備分離膜的材料

5、常用的活性單體有多元胺、多元醇、多元酚和多元酰氯等。其中,多元胺、多元醇和多元酚可溶于水相,多元酰氯則可溶于有機溶劑(油) 相,反應后分別形成聚酰胺、聚酯、聚脲或聚氨酯等聚合物皮層。其中聚酰胺膜是界面聚合法制備復合膜中最常見的,也是最早工業(yè)生產(chǎn)的膜。界面聚合制備分離膜界面聚合制備分離膜的材料界面聚合制備分離膜的材料u常用的芳香多元胺有：苯二胺 ( 如鄰苯二胺 、間苯二胺等) 及其衍生物，以及合成的新型多元胺。u常用的脂肪多元胺有：二乙烯三胺、三乙烯四胺等。u哌嗪或其衍生物也是界面聚合中常用的水相單體。u大分子的多元胺也可用作界面聚合 的單體，聚乙烯亞胺就是常用的一類 。u進行界面聚合的水相單體

6、除多元胺外， 多元酚也是常見的水相單體。u用于界面聚合的有機相單體除常用的苯二酰氯( 如間苯二酰氯、對苯二酰氯等) 和苯三酰氯( 如均苯三甲酰氯)外，還有苯四甲酰、環(huán)烷烴多元酰氯、多元磺酰氯、帶有功能基團的多元酰氯衍生物。4 優(yōu)點與缺點界面聚合制備分離膜的優(yōu)點界面聚合制備分離膜的優(yōu)點（1）反應具有自抑制性，可制成厚度小于50 nm極薄的膜，這是因為初始膜的形成會阻礙水相單體向反應區(qū)擴散；（2）反應在兩相界面處進行，對反應物的純度沒有特別要求；（3）界面聚合生成的聚合物膜缺陷較少，這是由于反應具有自抑制性和自密封性；（4）界面聚合膜的分離層與支撐層之間存在一分離層/支撐層互嵌的界面區(qū)，使得分離層

7、與支撐層結合得較為牢固；（5）界面聚合膜能夠較容易放大到工業(yè)規(guī)模。優(yōu)點與缺點界面聚合制備分離膜的缺點界面聚合制備分離膜的缺點膜抗污染性差解決辦法：1、復合納濾膜表面親水性改性（一般認為，膜表面污染會隨著復合膜表面的親水性的增強而降低）；2、復合納濾膜表面電荷性改性（使膜表面帶有和目標分離物相同電性的電荷會產(chǎn)生靜電排斥力，會阻止污染物在膜表面的吸附，進而減輕膜污染的程度）3、復合納濾膜表面粗糙度改性（復合納濾膜抗污染的程度與膜表面粗糙度有關系，表面平整的復合膜不容易被污染）膜穩(wěn)定性較差在工業(yè)應用中，復合納濾膜有時要在高溫環(huán)境中使用，當前充當復合膜基膜的材質(zhì)普遍上是聚砜（）或聚醚砜（），這種材料制得的復合膜很難在高于的環(huán)境中使用，溫度過高，會使復合膜的基膜和功能層發(fā)生剝離而使膜變形。此外，復合膜的耐溶劑性普遍較差，當前