小谈--聚乙烯吡咯烷酮PVP在水处理膜中的应用

2021/04/16

聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是一种水溶性高分子，具有极佳的亲水性。通过PVP的加入，可极大改善聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚砜（PS）等的亲水性。

关于PVP对膜的影响，搜集了一些相关资料，以供参阅：

1、综述

膜按孔径分，有微滤、超滤、反渗透、渗析膜、渗透气化膜、气体分离膜与离子分离膜等。其中微滤与超滤的机理为筛分机理，其它为溶解扩散机理。按结构可分为对称膜与非对称膜两种。制膜方法，目前主要有相转化法、熔融拉伸法、径迹蚀刻法和无机膜的烧结法等。相转化法是制备微滤和超滤膜最广泛的一种方法。相转化法，就是配制一定组成的均相的聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变为一个三维大分子网络式凝胶结构。这种三维网络状大分子凝胶即构成分离膜。

相转化法根据改变溶液热力学性质不同，可分为溶剂蒸发相转化法、热致相转化法、气相沉积相转化法和浸入沉淀相转化法。其中浸入沉淀相转化法制备工艺最简单，也能更好的调节膜的性能和结构，是制备超滤和微滤最广泛的一种方法。其中超滤膜的膜截留分子量为1000－100000。

2、影响膜性能的因素

铸膜液的组成、制膜条件、凝胶浴温度及组成、成孔剂的组成这四方面共同影响膜的性能，主要体现在传质速度上。其中成孔剂影响的是铸液膜体系的分相热力学和传质动力学，从而影响成膜过程，改变膜结构。

3、PVP成孔机理

PVP作成孔剂时，会在膜的表面富集，当膜的表面和水接触时，PVP就会溶解于水，形成非溶剂进入膜内部的通道，而这些点构成了指状孔的生长点，在随后的过程中向膜母体增长形成指状孔。最终聚合物浓相成膜，聚合物稀相被洗脱（PVP）。

4、添加比例

PVP的添加比例一般在2－8 wt %（该区间不固定，要根据具体的制膜条件来定）。添加量增高，会增加膜孔隙率，但降低了膜的强度和疏水性，会影响膜的使用性能。

另关于PVPK30对中空超滤膜的影响请移步：http://www.dexiang.net.cn/classdetail.asp?id=34&lx=small