多组分聚合物的透过性

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多组分聚合物的透过性

化学先生 / 2019-09-21

当聚合物薄膜两边的气压不等时，气体分子从压力大的一边向压力小的- 边扩散，这叫聚合物的透气性。薄膜两边为浓度不同的溶液，分子从浓度高的一边向浓度低的一边扩散，这叫聚合物的可渗性。

聚合物的透气性和可渗性具有很大的实用意义，在薄膜包装、提纯、分离、污水净化及医学方面都有重要的应用，利用外界能量和化学位差为推动力，高分子薄膜对多组分的溶质、溶剂进行分离、提纯和富集的方法，统称膜分离法。具有这种分离功能的高分子薄膜因膜的孔径分布范围和分离对象不同，又有反渗透膜(孔径3~20A°)、超滤膜(孔径15~500A°)、微滤膜(孔径0. 03~ 10μm)、电渗析膜、气体分离膜等。近年来，膜分离技术已成为聚合物科学领域中非常引人瞩目的学科，有着十分广泛的应用前景。例如，离子交换膜在海水淡化和海水浓缩制盐方而已达到工业应用的水平。在物质的纯化、分离、废水废液的处理以及电解隔膜等方面，工业应用已较广泛。一些新的应用领域正在开拓，例如在超过滤、人工肾及人造心脏起搏器等方面，都显示了很好的效果。

用作高分子分离膜的材料，除了应具有较高的机械强度，对材料最主要的要求是很高的选择渗透性和较大的透过速率。单一组分聚合物薄膜有时难以满足多方面的综合要求，而以多种聚合物组成的材料用于这种分离技术，显示出比均聚物更高的优势。例如采用三醋酸纤维素和二醋酸纤维素制得的共混物隔膜，用于海水淡化，具有极高的选择渗透性，单程处理可除去食盐99.9%;聚乙烯吡啶烷酮与聚氨酯共混制得的渗析膜，其渗析速率比一般的玻璃纸渗析膜渗透速率大一倍: 用磺酸化聚苯乙烯与偏氟乙烯制得的超滤膜用于生物蛋白的浓缩、污水处理和纸浆废液的净化，效果很好。可以说，采用共混技术改进聚合物材料的可渗性和透气性，已成为多组分聚合物又一重要的应用领域。同时，共混物的透过性与共混物的形态结构密切相关，因此研究共混物的透气性和可渗性也是了解共混物形态结构的重要方法。

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