[原创][汇总讨论]膜制备方法:TIPS NIPS VIPS

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分类: 膜技术发展与应用 |
常用膜制备方法:TIPS
TIPS
1.热致相分离法Thermally Induced Phase Separation. 1981年申请专利。
原理:在聚合物的熔点以上,将聚合物溶于高沸点低挥发性的溶剂,形成均相溶液。然后降温冷却成膜。
控制适当的工艺条件,在分相之后,体系形成以聚合物为连续相,溶剂为分散相的两相结构。这时再选择适当的挥发性试剂(即萃取剂)把溶剂萃取出来,从而获得一定结构形状的聚合物微孔膜。
2.与其他方法相比,TIPS有许多优点:迅速的热交换促使高分子溶液分相,而不是缓慢的溶剂一非溶剂交换;TIPS法相对成孔隙率高;易形成晶球结构,成膜的透水量较大。TIPS法的影响因素要比NIPS法少,更容易控制;由TIPS法可获得多种微观结构,如开孔,闭孔,各同向性,各异向性,非对称等。成膜强度比其他方法高3-5倍,不易断。工艺优化点:从膜液温度、凝固浴温度、空气程、料液排放比例进行优化。
1.
非溶剂致相分离法non-solvent
原理:常温或微温,选择合适溶剂溶解聚合物,形成均相溶液。然后转移到非溶剂相成膜。因NMP.DMSO等溶剂很容易溶进水中,从而得到了多孔的膜结构,这也是形成指状结构的重要过程。
2.与其他方法相比,NIPS法对设备要求简单,无高温高压等。但制膜的材料相对有限,膜的透水量相比TIPS低很多。工艺优化点:从溶剂温度、凝固浴温度、空气程、卷曲时间、速度进行优化。
VIPS
1.蒸发法致相分离法volatilize
原理:常温或微温,选择合适溶剂溶解聚合物,形成均相溶液。然后转移到非溶剂相成膜。和NIPS不同,用高温、高湿度的水蒸气箱代替凝固水槽。因NMP.DMSO等溶剂很容易溶进水蒸汽中,从而得到了多孔的膜结构。较大的区别于NIPS,但原理相仿。用于平膜卷膜较多。
2.与其他方法相比,VIPS法对,无高温高压,但湿度要求在50—80左右。制膜过程中,要有清洁水蒸汽置换。根据溶液的饱和蒸汽压来控制置换时间。对致密层的形成,影响很大。工艺优化点:从湿度、温度、蒸发面积等。
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