非纤维素酯类膜材料
 
非纤维素酯类膜材料的基本特性:①分子链中含有亲水性的极性基团;②主链上应有苯环、杂环等刚性基团,使之有高的抗压密性和耐热性;③化学稳定性好;④具有可溶性。常用于制备分离膜的合成高分子材料有聚砜、聚酰胺、芳香杂环聚合物和离子聚合物等。
 
主要的非纤维素酯类膜材料有以下一些。
 
(1)聚砜类
 
聚砜结构中的特征基团为:
 
 
为了引入亲水基团,常将粉状聚砜悬浮于有机溶剂中,用氯磺酸进行磺化。聚砜类树脂常用的制膜溶剂有:二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜等。
 
聚砜类树脂具有良好的化学、热学和水解稳定性,强度也很高,pH值适应范围为1~13,最高使用温度达120℃,抗氧化性和抗氯性都十分优良。因此已成为重要的膜材料之一。这类树脂中,目前的代表品种有:
 
 
(2) 聚酰胺类
 
早期使用的聚酰胺是脂肪族聚酰胺,如尼龙-4、尼龙66等制成的中空纤维膜。这类产品对盐水的分离率为80%~90%,但透水率很低,仅0.076mL/(cm2·h)。以后发展了芳香族聚酰胺,用它们制成的分离膜,pH值适用范围为3~11,分离率可达99.5%(对盐水),透水速率为0.6mL/(cm2·h)。长期使用稳定性好。由于酰胺基团易与氯反应,故这种膜对水中的游离氯有较高要求。
 
DuPont公司生产的DP-I型膜即为由此类膜材料制成的,它的合成路线如下所示:
 
 
类似结构的芳香族聚酰胺膜材料还有: