《表2 溶剂组成对机械性能的影响》

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《Matrimid/PPSU共混气体分离膜的制备》

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铸膜液溶剂组成对气体分离膜性能的影响分别如表1～表3所示。由表1中可以看出，N2的通量随NMP质量分数的增加而增加；CO2的通量随NMP质量分数的增加先增大后减小；CO2/N2的选择性随NMP质量分数的增加而减小。此外，由表2中可以看出，气体分离膜的拉伸强度和断裂伸长率均随NMP质量分数的增加先减小后增大。主要原因是:首先，NMP是高沸点溶剂，而1，4-二氧六环是低沸点溶剂。在气体分离膜制备过程中，相同的空气停留时间，相较于高沸点溶剂，低沸点溶剂蒸发量大，导致气体分离膜的皮层厚度减小。膜的皮层是气体分离膜中最致密紧凑的部分，且机械强度高，其厚度直接影响膜的气体渗透性。因此，皮层厚度减小，膜的气体渗透通量增大，拉伸强度和断裂伸长率则会减小。由表3中气体分离膜整体厚度数据可知，膜厚随NMP质量分数的增加而增大，从而使膜的拉伸强度和断裂伸长率也随之增加。此时CO2渗透通量有所下降，而N2通量原本就比较小，所以对膜厚变化不敏感。所以，在NMP和1，4-二氧六环的质量分数的比为1∶3时，气体分离膜的膜分离性能最优，机械性能最好，此时，CO2/N2选择性为（24.65±0.89），CO2通量为（18.09±2.37）GPU，N2通量为（0.73±0.14）GPU；拉伸强度为（21.23±1.94）MPa，断裂伸长率为（33.93±8.96）%。