膜科学与技术

用于膜蒸馏的PVDF/PDMS疏水复合膜的研究及性能优化

作者：白静娜，赵金龙，吕宾，王洪声

单位：北京中环膜材料科技有限公司，北京101500

关键词：表面涂敷；聚二甲基硅氧烷；聚偏氟乙烯；正交实验；膜蒸馏

出版年,卷(期):页码： 2016,36(4):30-37

摘要：

通过表面涂覆法制备了聚偏氟乙烯/有机硅疏水复合膜。实验将聚二甲基硅氧烷、正硅酸乙酯及催化剂按一定比例混合，涂于聚偏氟乙烯中空纤维膜基膜表面并固化交联，系统研究和讨论了影响涂层效果的主要因素，得到了正交实验的最优因子组合，使改性后的膜丝具有较好的性能。结果表明：在正己烷/聚二甲基硅氧烷/正硅酸乙酯/催化剂体系中，正硅酸乙酯含量是影响膜蒸馏水通量的主要因素；聚二甲基硅氧烷含量对膜的透气系数的影响最大，浸泡时间主要影响膜的疏水性。优化的疏水涂层条件为： m(聚二甲基硅氧烷) : m(正硅酸乙酯) : m(催化剂)=10:2:1(质量比)，涂层温度28℃，浸泡时间20s。测试结果显示，有机硅涂敷后聚偏氟乙烯膜的表面静态接触角从83°提高到116°，且膜蒸馏通量保持率达90%以上，通量随运行时间延长的衰减情况得到改善。

In this paper, Polydimethylsiloxane(PDMS), ethyl orthosilicate(TEOS) and Dibutyl tin dilaurate(DBTDL) catalyst were employed as surface coating agents on polyyinylidene fluoride(PVDF) hollow fiber membrane to prepare PVDF/organosilicon hydrophobic composite membrane. Through systematic experiments, coating formulations and process parameters were optimized. The results showed that, the membrane distillation(MD) flux was mainly determined by the TEOS content; and the permeability coefficient was greatly affected by the PDMS portion; while the membrane contact angle was depended on the soaking time. With optimized portions and conditions of m(PDMS) 10: m(TEOS) 2: m(DBTDL)1 (mass ratio) under coating temperature 28℃ and soaking time 20s,the modified composite membrane shows improved MD flux running time loss and hydrophobic property(contact angle from 83°to 116 ), as well as a good flux retention rate.

第一作者简介：白静娜（1986-）女，河北石家庄，硕士研究生，从事膜分离技术，E-mail:baijingna9@126.com

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