1 一、相转化法制膜基本原理 所谓相转化法制膜,就是配制一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法使溶液在周围环境中进行溶剂和非溶剂的传质交换，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，转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构，最终固化成膜。 相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同,可以分为以下几种:溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法、和溶液相转变法。 溶液相转化法也称溶液相转化法和浸入凝胶相转化法。在以上几种相转化法中,溶液相转化法制备工艺简单,并且具有更多的工艺可变性,能够根据膜的应用更好的调节膜的结构和性能,于是成为制备微孔膜的主要方法。 溶液相转化法制膜过程至少包含 3 种物质,即聚合物、溶剂和非溶剂,成膜过程分为两个阶段。 第一阶段:分相过程,当铸膜液浸入凝固浴后,溶剂和非溶剂将通过液膜/凝固浴界面进行相互扩散,溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度,此时铸膜液变成热力学不稳定体系,于是导致铸膜液发生相分离。这一阶段是决定膜孔结构的关键步骤,研究的内 容 有制膜体系的热力学性质以及 传质动 力学。 第二 阶段:相转化过程,制膜液体系分相后,溶剂、非溶剂进一步交换,发生了 膜孔的凝聚、相间流 动 以及 聚合物富 相固化成膜。这一阶段对 最终聚合物膜的结构形态影 响 很 大,但 不是成孔的主要因 素 ,研究的内 容 主要是分相后到膜溶液相转化过程中的结构控 制及 其性能研究的固化这一过程,也称为凝胶动 力学过程，相对于第一阶段的热力学描 述 和传质动 力学研究,凝胶动 力学研究的比 较 少。 二 、成膜机 理 浸入沉淀相转化法所制备的聚合物膜常 由 表 层 和多孔底 层 两部 分组成,表 层的结构有致密 和多孔两种,而 不同的表 层 结构将影 响 膜的多孔底 层 的结构形 态。 在浸入凝胶法制备聚合物膜的过程中,非对 称膜结构的形 成主要受 控 于铸膜液的热力学特 性和其在凝胶浴中的动 力学传递 过程.在相分离过程中,聚合物富 2 相形成膜的主体结构,而聚合物贫相将形成膜孔.新形成的膜结构并不稳定,通过固化过程后形成稳定的多孔结构。 2.1 铸膜液的热力学状态 三元相图是研究铸膜液热力学状态的基础。为简便描述，采用文献中使用的扩散诱导相分离的三元相图进行说明。如下图 1： 2.1.1 相图基本概念 为便于理解对相图中出现的关键概念做如下描述： 固化点 B：在相分离过...
