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文檔簡介
1、聚二甲基硅橡膠(PDMS)是一種綜合性能優(yōu)異的高分子材料,主鏈上的Si-O鍵極易內旋轉,分子鏈非常柔順,具有高的透氣性能,可將其應用在分離膜領域。但是PDMS的缺點是分離系數低,如α<,O2/N2>只有2.0。 在側基引入一定量乙烯基,制成聚乙烯基二甲基硅橡膠(PVDMS),利用交聯來改善膜分離性能,是一種簡便有效的方法。雖然低乙烯基含量PVDMS已商品化,但市售PVDMS的乙烯基含量很少,一般為0.1~0.3mol%,不能起到
2、提高膜性能的作用。 本實驗合成了一系列高乙烯基含量的硅橡膠,乙烯基含量由5~25mol%,詳細研究其合成工藝,并進行了結構表征:將自制硅橡膠作為涂層材料,應用在氣體分離復合膜上,選擇合適的底膜材料,確定最佳的涂層液配方及涂敷條件,考察操作壓力、硅橡膠分子量及乙烯基含量對復合膜的透氣性和選擇性的影響,同時與兩種進口硅橡膠進行性能比較,并對復合膜進行了紅外表征。 研究表明,在以KOH為催化劑,MM<'vi>為封端劑,D<,4
3、>和D<,4><'vi>為原料合成高乙烯基含量硅橡膠的反應中,反應溫度在140℃左右、反應時間為180~210min,MM<'Vi>加入量在0.9~1.8wt%之間、KOH催化劑加入量為0.01~0.015wt%,所制得硅橡膠的粘度適中,性能穩(wěn)定。FT-IR和<'1>H-NMR分析表明產物是PVDMS,且乙烯基摩爾含量與預期值基本一致。 取3.0g乙烯基含量為5mol%的PVDMS,用96.66g石油醚溶解后,分別加入0.20g
4、含氫硅油和0.14g氯鉑酸催化劑溶液,攪拌均勻,在PEI多孔底膜上涂敷兩遍,80℃下,硫化4h,所得復合膜的性能最好。隨著壓力的不斷升高,氣體的滲透速率呈上升趨勢,分離系數略微下降。選用特性粘度為0.22~0.32dl/g左右,乙烯基含量為5~10mol%的硅橡膠,所制得的氣體分離復合膜的性能良好,在透氣性能損失較少的情況下,顯著提高了氣體的分離性能,α<,O2/N2>在2.3~2.6左右。另外,自制乙烯基含量為5mol%的硅橡膠膜性能
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