PVP K30在中空纤维超滤膜中应用

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• CasNo： 9003-39-8

对膜表面外观的影响

用PVPK30作添加剂获得的膜表面均匀、光洁、整齐，其原因是PVP的粘度大，成膜性能较好。

对铸膜液粘度的影响

PVP水溶性最好，形成的嵌段结构更易以密集的方式堆积，铸膜液粘度增加幅度最大。

对膜孔隙率的影响

PVPK30作添加剂形成的膜的孔隙率较高。PVP具有良好的亲水性，在成膜后易于被洗去，具有较好致孔作用，同时膜的皮层由于PVPK30含量增加，改变了大分子在皮层的排列状态，易于形成大孔，使得皮层的孔隙率上升，这是PVPK30作添加剂形成的膜孔隙率较PEG1000和T80 高的原因。

对膜水通量的影响

PVP K30水溶性最好，添加PVP K30的膜浸入凝胶浴之后迅速发生相变，其原因是由于PVP K30 会在膜和空气的界面富集，其形成的膜水通量就比较高。当PVP K30的质量分数为6%时，五孔的外表皮层结构比较疏松，层内结构微孔数量较多而且分布较为均匀，中间部分是大的类指状孔穴和海绵状孔结构，这种膜结构具有较高的水通量，其机械性能也较好。随着PVP K30 的质量分数的进一步增大，达到8%时，虽然中空纤维膜的支撑层也是大的孔穴，但是孔大小不均匀，这对膜的机械性能不利。外表皮层也比较致密，同时海绵状结构中的微孔孔径也变小，因此膜的水通量变低。

对膜的断裂强度和拉伸率的影响

PVP K30不仅能增大膜的伸长率，而且能使膜的抗拉强度有较大程度的增大。随着铸膜液粘度的增加，膜的拉伸强度也大大增加，且PVP K30的质量分数为6%时制得的膜的机械性能较好。含量低时，由于大分子之间接触几率小，大分子之间建立起的物理交联点也就少，无法形成凝胶体，因此纤维的断裂强度和断裂伸长率均很低，纤维较脆，而含量较大时则导致缠结点密度增大，纤维的断裂强度和伸长率得到有效提高。由于PVP的亲水性好，它作添加剂制得的铸膜液的粘度较大，所以膜的机械性能比较好。

结论

PVP K30使溶液的粘度增大最多。粘度的改变直接影响到五孔共混膜结构和性能的改变。用PVP K30作添加剂制备的共混膜，最大水通量要优于T80 和PEG1000，其机械性能也具有较大的优势。对固体质量分数为17%的铸膜液，当PVP K30加入质量分数为6%时制得的中空纤维膜可达较佳性能。

用PVP K30 作添加剂获得的膜表面均匀、光洁、整齐。

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Chemical Structure:  Homopolymer of vinyl pyrrolidone CTFA Nomenclature:  POLYVINYLPYRROLIDONE （ Povidone ， PVP ）
CAS NO: 9003-39-8
Physical Properties: 

PVP exists as powder or aqueous solution. It can dissolve in water and a variety of organic solvents. It has good hygroscopicity, film-forming capability, complexing ability and physiological compatibility.