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多組分聚合物的透過性


化學(xué)先生 / 2019-09-21

     當(dāng)聚合物薄膜兩邊的氣壓不等時(shí)，氣體分子從壓力大的一邊向壓力小的- 邊擴(kuò)散，這叫聚合物的透氣性。薄膜兩邊為濃度不同的溶液，分子從濃度高的一邊向濃度低的一邊擴(kuò)散，這叫聚合物的可滲性。


    聚合物的透氣性和可滲性具有很大的實(shí)用意義，在薄膜包裝、提純、分離、污水凈化及醫(yī)學(xué)方面都有重要的應(yīng)用，利用外界能量和化學(xué)位差為推動(dòng)力，高分子薄膜對(duì)多組分的溶質(zhì)、溶劑進(jìn)行分離、提純和富集的方法，統(tǒng)稱膜分離法。具有這種分離功能的高分子薄膜因膜的孔徑分布范圍和分離對(duì)象不同，又有反滲透膜(孔徑3~20A°)、超濾膜(孔徑15~500A°)、微濾膜(孔徑0. 03~ 10μm)、電滲析膜、氣體分離膜等。近年來，膜分離技術(shù)已成為聚合物科學(xué)領(lǐng)域中非常引人矚目的學(xué)科，有著十分廣泛的應(yīng)用前景。例如，離子交換膜在海水淡化和海水濃縮制鹽方而已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的水平。在物質(zhì)的純化、分離、廢水廢液的處理以及電解隔膜等方面，工業(yè)應(yīng)用已較廣泛。一些新的應(yīng)用領(lǐng)域正在開拓，例如在超過濾、人工腎及人造心臟起搏器等方面，都顯示了很好的效果。

用作高分子 分離膜的材料，除了應(yīng)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)材料最主要的要求是很高的選擇滲透性和較大的透過速率。單一組分聚合物薄膜有時(shí)難以滿足多方面的綜合要求，而以多種聚合物組成的材料用于這種分離技術(shù)，顯示出比均聚物更高的優(yōu)勢。例如采用三醋酸纖維素和二醋酸纖維素制得的共混物隔膜，用于海水淡化，具有極高的選擇滲透性，單程處理可除去食鹽99.9%;聚乙烯吡啶烷酮與聚氨酯共混制得的滲析膜，其滲析速率比一般的玻璃紙滲析膜滲透速率大一倍: 用磺酸化聚苯乙烯與偏氟乙烯制得的超濾膜用于生物蛋白的濃縮、污水處理和紙漿廢液的凈化，效果很好。可以說，采用共混技術(shù)改進(jìn)聚合物材料的可滲性和透氣性，已成為多組分聚合物又一重要的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)，共混物的透過性與共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因此研究共混物的透氣性和可滲性也是了解共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的重要方法。
 

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