浸入凝胶法制膜过程中凝胶时间的研究

摘要

以浸入凝胶法制膜时,膜的形成时间可认为由延迟分相时间(Delay time)和凝胶时间组成(Gelation time).延迟分相时间是指从铸膜液浸入凝胶浴到膜液开始分相这段时间;凝胶时间是指从膜液开始分相到膜液固化这段时间.文献中对延迟分相时间的研究较多,但对凝胶时间的研究很少.本文提出了拉伸逼近法对PES-NMP制膜体系的凝胶时间进行了定量研究.研究发现:无论对延迟分相体系或是对瞬间分相体系,成膜过程的凝胶时间远大于延迟分相时间.说明膜结构不仅取决于分相动力学,也取决于凝胶动力学,从另一角度也说明对凝胶时间的研究同延迟分相时间的研究具有同等重要的地位.本文还考察了铸膜液条件、凝胶条件对凝胶时间的影响.结果表明成膜过程中的凝时间随液膜高分子浓度的增加而增加;随膜液中非溶剂含量的增加而减少;随凝胶液中的溶剂的含量增加而增大,并且这种增长在一定范围内出现突跃.这种突跃表明膜液的凝胶过程不仅受传质交换速率控制还可能受其他因素的影响.