高分子膜材料

《高分子膜材料》1徐又一，徐志康等编著化学工业出版社，2005，第1版“膜”的用处2悉尼奥体中心废水处理回用3舟山六横海水淡化工程45舟山六横海水淡化工程南京扬子石化废水处理与回用6包头伊利牛奶浓缩净化工程7膜组件与膜材料8啤酒厂、生化制药厂；天然气田；手机、相机和手提电脑电池；大型电储存器；纯电动及混合动力汽车；输液/输血吊瓶；血液透析器；….“膜”用在还在那里？——膜是什么？9第一部分 膜材料与膜分离技术简介膜的定义：膜（membrane)是两种流体之间、对流体组分具有选择透过性质的屏障(barrier)，具有分离作用。10膜的神奇性膜的种类-孔径大小11膜技术的种类-分离物质相态液体分离膜12气液分离膜气体分离膜分离功能膜孔径/致密结构分离膜过程及透过微粒大小示意图13膜过程的原理与驱动力孔径筛分原理溶解-扩散原理膜分离的基本原理14膜过程中物质透过膜是一个需要外加驱动力的被动过程15分离膜种类、驱动力与膜技术对应关系16膜分离技术的应用领域17膜技术的应用领域极为广泛：@水处理：水质纯化、水污染治理@工业分离：石油/化工/石油/食品/制药/染料可逐步代替传统化工分离单元：离心、沉降、蒸发、蒸馏、吸附、萃取和吸收等分离过程。@气体分离：空气分离、天然气纯化

@能源：锂离子电池、燃料电池隔膜@医疗器械与人工器官：人工肺、人工肾

@航天与国防……高效率低能耗（无相变）常温或低温操作两相不直接接触体积小，成本低设备可集成化易操作无二次污染可回收部分资源膜分离技术的特点18膜分离技术的重要性@

解决水危机的主要出路在于膜技术:海水与苦咸水淡化、废水处理与回用、工业有害水污水治理、农村用水的净化、自来水厂改造……@

传统技术的改造与清洁化生产，推进相关行业技术进步.@

市场规模极大, 发展前景极为广阔。 目前膜产品规模在100亿美圆左右，但直接涉及产业 的在规模数千亿美圆，每年的增长速度15-30%。………——发展膜技术是具有重大社会和经济意义19世界范围内膜技术的地位国际学术界：“膜技术将带来再次的工业技术革命”，

“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来”；美国政府报告：“膜过程二十一世纪的多数工业中将扮演战略角色”；欧洲和日本政策:

把膜技术作为21世纪基本技术进行优先研究与开发………….膜技术由膜材料和膜过程两部分组成，涉及学科广。膜材料是膜技术的物质基础和核心。20膜的种类-来源天然（生物）膜膜有机膜（聚合物、液体）合成膜无机膜（陶瓷、金属）2122陶瓷管式膜膜非对称膜（由厚度为0.1-0.5μm的很致密皮层和50-150μm厚的多孔支撑层构成。）对

称膜

（厚度一般在10-

200μm之

间

，传质阻力由 膜

的厚度决定，降低膜厚将提高渗透速率。）膜的种类-结构对称性23膜的种类-结构对称性24结构对称PTFE平板膜结构对称性严格25结构对称性不严格26膜的种类-形态平板膜膜中空/管式膜折叠组件272829用做分离膜材料的聚合物：30纤维素类：二醋酸纤维素(CA)， 三醋酸纤维素(CTA)，醋酸丙酸纤维素(CAP)，再生纤维素(RCE)，硝酸纤维素(CN)聚酰胺类：

芳香聚酰胺(PI)， 尼龙-66

(NY-66)，芳香聚酰胺酰肼(PPP)，聚苯砜对笨二甲酰(PSA)芳香杂环类：聚苯并咪唑(PBI)，聚苯并咪唑酮

(PBIP)，聚哌嗪酰胺(PIP)，聚酰亚胺(PMDA)聚烯烃类：聚乙烯(PE)，聚乙烯醇(PVA)，聚丙烯(PP)，聚丙烯腈(PAN)，聚偏氟乙烯(PVDF)，聚四氟乙烯(PTFE），聚氯乙烯（PVC）……聚砜类：聚砜(PS)，聚醚砜(PES)，磺化聚砜(PSF)，聚砜酰胺(PSA)橡胶与硅橡胶：DMS等31膜的种类与聚合物膜多孔膜致密膜微滤膜（MF）：

PP、PE、PTFE、PVDF、PAN、(孔径>

0.1

m) CA、

PSf/PES、PA、PEI、PEEK…超滤膜（UF）：

PVDF、

PAN

、PSf/PES、PA、(

0.005-

0.1

m) PEI、PEEK、CA

、PVC

…纳滤/反 透膜:

（NF/RO）：CA、PA、SPES…——疏松皮层透汽化膜（PV）:

PDMS，CA，EVA……气体分离膜：PI…….32膜性能与膜结构的关系33分离性能：多孔的MF/UM膜：取决于膜孔径（筛分），与本体材料化学结构和聚合物分子级的聚集结构无关；致密膜（PV、GM）：取决于材料化学组成和聚合物分子级的聚集结构有关（如：氢键、极性、电荷、自由体积、堆积密度、分子间作用等）；NF/RO膜：同时取决于膜孔径、材料化学组成、聚合物分子级的聚集结构、表面化学组成。表面化学组成与膜性能：膜污染、润湿行为、相界面……..强度、耐温、耐化学侵蚀、抗静电、抗生物侵蚀、抗UV线……高分子分离膜高分子的常用的结构与性质表征技术也是高分子膜结构与性质表征或膜研究中通用的技术。化学结构：IR、NMR、EA、XPS、GPC等聚集态结构：XRD、SEM/TEM等热学性质：TDA/DSC、DMA等力学性质：模量、断裂伸长率——高分子膜结构与性质表征的重点是专用技术分离膜结构与性能表征-共性技术34分离膜结构与性能表征方法-特征技术35多孔膜表征微滤膜（孔径大小分布与孔隙率）：EM/AFM，泡点法、气体渗透泡点法、压汞法、渗透法速率法等。超滤膜（标称孔径/绝对孔径/截留分子量、孔径大小分布与孔隙率、皮层厚度、表面孔隙率）：EM、气体吸附脱附、

热测孔、渗透通量法、液体置换法、溶质截留测定等。离子化膜：电动现象、电渗、离子交换能量致密膜的表征：气体渗透系数法（气体、液体）、化学组成与 聚集态结构等物理系数、表面蚀刻技术（皮层结构及 其与膜性能）、表面分析技术分离膜性能表征方法36分离效果（截留率R或分离因子）与效率（通量J）分离膜性能表征方法：37分离效果（截留率R或分离因子）与效率（通量J）第二部分：高分子超滤/微滤膜材料制备方法膜多孔膜致密膜微滤膜（MF）：

PP、PE、PTFE、PVDF、PAN、(孔径>

0.1

m) CA、

PSf/PES、PA、PEI、PEEK…超滤膜（UF）：

PVDF、

PAN

、PSf/PES、PA、(

0.005-

0.1

m) PEI、PEEK、CA

、PVC

…纳滤/反 透膜:

（NF/RO）：CA、PA、SPES…——疏松皮层透汽化膜（PV）:

PDMS，CA，EVA……气体分离膜：PI…….38径迹蚀刻法

—— MF、UF（微孔膜）蒸汽诱导法：表面蜂窝膜发泡法：本体蜂窝膜烧结法模板法乳胶法无纺织造/溶喷拉伸成膜法——MF、UF（微孔膜）溶液相转化法（浸没沉淀法、溶致相分离法、相转化法）MF、UF等微孔膜以及具有疏松或致密皮层的NF、GSM、透析膜PV膜等热致相分离（TIPS）法：MF、UF（微孔膜）界面聚合法–NF、UF、GSM溶液全蒸发法：GSM、PV、电渗析膜制备高分子膜的主要方法39高分子膜制备中复合与改性（高性能化）复合膜技术：一般是指在一种多孔膜支撑体（support，提供力学强度、不具备分离功能）表面复合上具有分离作用的功能层（active

layer)——表面涂层复合：气体分离膜、渗透汽化膜——界面聚合：RO/NF膜本体改性：提高强度、耐温等，如共混、共聚等表面改性：改变膜的表面性质（表面能、亲水性、吸附性质等），主要方法有表面涂敷/吸附、等离子体处理、表面接枝聚合等。复合和改性本质上就是膜制备过程的组成部分或其中的一个步骤。40一、烧结法(Sintering)制备聚合物微（孔）滤膜Rough

material：Powders

of

PP、PE、PTFE

etcBlack

carbon

can

be

blended

in

to

endow

absorption

tothe

membrane

property41Pore

size:

0.1

–

10

micronsStructure:

SymmetricalPorosity:

<

20%Shape: cylinder,

tubular42烧结法(Sintering)制备聚合物微（孔）滤膜二、径迹蚀刻法（Track-etching)Particle

beam

energy:

>

1

MeV43Material:

PETThickness:

<20

micronsPore

size:

0.02

–

10

micronsPorosity:

<

10%44径迹蚀刻微孔膜三、熔喷(melt

spinning)/无纺织造

(nonwaven

fabric)法纸PP无纺布材料：PP、PET孔径：0.5-100μmmicrons形状：平板膜（无纺布）、cylinder融喷滤芯45PP融喷滤芯优点：成本低，缺点：孔径大、深度污染、难再生——新趋势：静电纺46四、 静电纺制备微孔膜静电纺（electrospinning）也是一种无纺织造技术，本质上的成膜成、成孔的机理与无纺织造也是类似的，制备微孔膜的装置如图所示。47静电纺技术制备PAN、PMMA微孔膜孔结构4849静电纺可以得到的膜孔径小、孔隙率高的微孔膜，尤其是适合用做载体膜进行酶的固定化等。原理上，多种高分子原料适用于静电纺制备微孔膜研究，研究较多的有PAN、聚（丙交酯-乙交酯）共聚物PLGA等。静电纺制备微孔膜技术研究还处于起步阶段，目前制膜效率较低，未来发展的关键技术问题是大规模化制备技术，同时膜强度较低、膜形态保持性差等问题也是在性能上制约静电纺微孔膜应用的主要问题。50五 乳胶粒自组装微孔膜51六 模板(Template)法基本原理（两种成孔机理：热解或萃取）52.溶剂萃取成PVDF-HFP/DBP多孔膜53七、湿度诱导法聚砜蜂窝膜54湿度诱导法聚砜蜂窝膜55湿度诱导法聚砜蜂窝膜56八、拉伸法制备结晶聚烯烃微孔膜57结晶型聚合物：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚（4-甲基戊烯-1）（PMP）、聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜制备原理：结晶、半结晶型高分子熔体在应力场中成膜，膜内初步形成相互平行排列、与应力方向垂直的片晶，热处理结晶进一步完善、结晶度提高，形成具有硬弹性的前体膜；通过在应力方向上的拉伸，平行排列的片晶被拉开，晶片间隙形成贯穿的微孔，最后经热定型处理，使拉开的片晶结构（空隙）稳定下来，得到微孔膜。硬弹性前体拉伸成孔示意图拉伸法制备结晶型聚合物微孔膜原理58聚合物材料的拉伸行为T<<Tg,脆性断裂2

T<Tg.屈服,韧性断裂T>Tg,屈服,韧性断裂T>>Tg高弹形变(橡胶的弹性形变)59结晶性聚合物材料的拉伸行为弹性形变 成颈 发展大形变 应变硬化60PP、PE,聚甲醛、尼龙等高度结晶性聚合物融体在拉伸应力场中结晶时,得到具有很高弹性的薄膜或纤维,膜量比一般橡胶高很多—硬弹性。（拉伸-回复曲线滞后圈，弹性回复率高，可达98%）结晶聚合物的硬弹性—hard

elastic61聚丙稀纤维的拉伸曲线硬弹性聚丙稀的重复拉伸行为62硬弹性聚合物的弹性机理（1）层状片晶的弹性形变模型“Clark”的层状片晶模型硬弹性的来源归为片晶的弹性弯曲。拉伸前，片晶成层状排列结构，片晶间

有系带分子联结。材料在拉伸时，内部晶片结构将发生弯曲和剪切弹性形变，晶

片被拉开，形成网络结构，因而可以发生较大的形变，而且形变越大，应力越高。外力消失后，靠晶片的弹性回复，网络重新闭合，形变可以大部分回复。“Clark”的层状片晶模型十分形象、直观地描绘了硬弹性材料地层状片晶结构，以及拉伸时微孔地形成，也符合电镜和SAXS的试验结果。这种模型认为片晶间的联系是片晶间的大量的系带分子，其缺点是过于简单，不能解释拉伸时微纤的形

成，存在一定的局限性。63hL/2拉伸片晶晶片间区微纤未拉伸（2）Sprague的叶片弹簧模型把片晶比作叶片弹簧，同时还考虑了片晶间非晶区对片晶的粘结作用。拉伸时片晶间逐渐分开，外力除去后不能立即复原，片晶的弹性形变是形变回复的主要动力。此模型比Clark的模型进了一步，它很好的解释了硬弹性材料的拉伸行为。但这种模型是一种静态的模型，它是建立在固定伸长下弹性回复力随时间不变的基础上，这和试验所发现的材料的应力松弛是相离的。另外这种模型所提出的片晶的弹性弯曲和在较宽范围内Brag条件下观察到的弯曲片晶也是不一致的，试验观察表明，片晶并不像“叶片弹簧模型”那样可以有较大的弹性弯曲。硬弹性聚合物的弹性机理64(a)(b)折叠链片晶的弹性变形方式(a)弯曲；(b)剪切层状片晶的弹性形变模型和叶片弹簧模型事实上是相似的，都设计到一个片晶的弹性形变问题。Clark指出，折叠链片晶的弹性变形原理有两种：一种认为片晶像梁一样弯曲（a)，分子链的取向程度不变，分子间的范德华力促使其复原；另一种说法认为片晶发生剪切变形(b)，分子链的取向程度不变，由于链折叠的位置的接近使能量升高，因此能使弹性复原。这两种说法均有试验依据，究竟采用何种方式，可能与聚合物种类及拉伸样品的制备有关。硬弹性聚合物的弹性机理65硬弹性聚合物的弹性机理（3）

“板块－微纤模型弹性材料在拉伸时形成大量的微孔，微孔中还有微纤，因而其比表面积急剧增加。与这些微纤联系在一起的弹性材料的表面能机理，即“板块－微纤模型”：表面能的增大是弹性回复的主要动力，凡是具有如图所示的板块－微纤结构的材料都具有硬弹性。66熔融成型-拉伸成孔法既可以制备平板膜,也可以制备中空纤维微孔膜。67平板膜：熔融流延成型（流延-拉伸法）（melt-casting-stretching）中空纤维膜：熔融纺丝成型（融纺-拉伸法）（melt-spinning-stretching）快速牵伸冷却卷绕热处理拉伸热定型中空纤维膜聚烯烃（PP、PE）中空成型热定型拉伸热处理快速牵伸冷却卷绕熔融挤出N2平板膜挤出成膜拉伸法制备中空纤维膜与平板膜过程比较68拉伸法制备中空纤维膜设备示意图69中空纤维成型喷丝头结构示意图70热处理提高结晶度和硬弹性71实验表明，在一定张力下重结晶温度在80—140℃时，初生纤维中的微原纤维结构可转变成折叠链片晶，片晶间为无定形的非晶区。结晶度提高到一定程度时，长周期沿纤维轴方向等概率分布热处理温度为140

C时，长周期结构参数发生最剧烈的变化。长周期随结晶温度（熔点以下）的升高而增长，折叠链片晶间的孔隙体积(即自由体积)增加，这种结构有利于较大微孔的形成。实际上，热处理过程是初生纤维中无定形非晶区向折叠链片晶转化和结晶区晶体长大的过程，该过程中升高温度和延长处理时间是等效的。处理后，PP中空的纤维结晶度一般可达50％-60％。对

PE而言，初生纤维经85-145

C热处理后，结晶度可达到85%以上弹性回复率在90%以上。拉伸成孔72经热处理后的中空纤维已有完善的片晶结构和硬弹性，这为拉伸成孔（成膜）和拉伸过程中纤维不会断裂提供了必要条件。拉伸过程事实上是将片晶拉开、在非晶区形成空隙或裂纹（微孔）的过程。拉伸工艺往往通过低温冷拉和高温热拉两个阶段实现。

冷拉阶段的温度在40

C以下，拉伸比在5％~80％之间，此时纤维壁上初步形成均匀的微孔；而后的热拉在100

~130C下进行，此时微孔进一步拉长变宽，扩大孔径。一般拉伸比由原料的规格、硬弹性纤维的性能和最后成品膜的结构控制所决定。拉伸比不能太大，以免孔结构破坏和中空纤维膜的断裂。PP、PE中空纤维的拉伸比一般在100％~400％之间。73拉伸成孔后热定性74拉伸过程和拉伸结束后，非晶区的收缩力使拉开的晶片间隙（微孔）有一种重新闭合的趋势（也是硬弹性使然），因而，拉伸结束后仍需要在维持拉伸形变下进行热定型，使纤维内的轴向应力经非晶区分子链松弛后得以释放，使膜的外形尺寸和膜的微孔结构稳定、持久。PP中空纤维膜的定型温度在145

C左右，PE的定型温度在110

C。熔纺-拉伸聚烯烃中空纤维膜的结构75拉伸法得到的PP、PE等中空纤维膜，一般具有对称结

构，微孔贯穿整个纤维壁。另一方面，融纺-拉伸法得到的中空纤维膜中孔结构并非圆形，而是呈现为椭圆形裂纹形

式，长轴与短轴比受拉伸比影响很大（拉伸比提高，长轴/短轴比增大），最大可达到10。就PP、PE高分子中空纤维膜而言，除了可以通过工艺条件控制膜结构（超滤、微滤）外，两种膜的内部结构也有较大的差别，一般是PP膜空隙率低（20-55%）平均孔径小（0.01-0.3隙率（40-90%）和平均孔径（0.05-3.0m），而PE膜的孔m）较大。螺杆熔融挤出与中空成型熔纺-拉伸法制备中空纤维的设备实物76原丝卷绕与结晶熔纺-拉伸法制备中空纤维的设备实物77熔纺-拉伸法制备中空纤维的设备实物78拉伸成孔79拉伸法PE中空纤维膜孔结构PP中空纤维膜孔结构结构：外径:450

µm内径:350

µm厚度:50

µm平均孔径:0.1

µm80熔纺-拉伸法制备中空纤维的设备实物融纺-拉伸法聚烯烃微孔膜特点的应用81特点：制备效率高、成本低、物理化学稳定性好MF/UF膜（PE、PP）具有本征疏水性，拉伸法制备过程中不宜采用共混改性亲水。疏水膜应用：人工肺、水脱氧（水溶液脱溶解气）、膜蒸馏、膜反应器、空气过滤、锂离子电池隔膜、液膜支撑膜、防水织物………亲水过滤膜：亲水化改性（高性能化）产业化现状：PP和PE中空纤维膜/超微滤膜-水处理美国、日本、中国。82产业化现状：PP、PE以及PP/PE/PP的三层复合膜（美国Celgard公司）平板膜—二次Li电池隔膜PE膜PP膜83产业化现状：84拉伸法制备的其他聚合物微孔膜融纺-拉伸法在制备高分子中空纤维膜的应用中有一定的普适意义，除了成功地应用在PP、PE中空纤维膜的制备外，在聚4-甲基-戊烯-1（PMP）非对称微孔膜和正在进行聚偏氟乙烯（PVDF）的制备中也取得了一定的进展。PMP

—气体分离膜（富氧）（致密皮层）PVDF

——MF/UF膜85PVDF硬弹性在熔纺过程中纺丝牵伸比大于800时，SAXD图中发

现具有13.4nm的长周期，说明有垂直于纤维轴方向平行排列的片晶结构的。应力－应变回复曲线表明中空纤维在伸长50％时，第一个回复圈的弹性回复率为85％，表现出典型的硬弹性特征。86蚀刻前 蚀刻后硬弹性PVDF纤维的SEM图87外表面 内表面拉伸法PVDF中空纤维膜孔结构（浙江大学）抗张强度大于

120MPa，孔隙率为59.6％,平均孔径为23.6nm88Kyuonghee

University,

Korea89MS法制备PVDF微孔膜的难点：90@

PVDF具有多晶性（

，

， 等），在热或应力作用下晶型会发生变化；@

PVDF结晶度比较低，片晶完善性差；@

PVDF分子间作用力大（强度高），根据“板块-微纤模型”不利于成孔和形成微纤。MS法PP、PE亲水化（高性能化）方法：表面活性剂涂敷（嵌埋法）表面涂敷交联表面接枝*共混法——难度大，实际无进展91九 压延拉伸法制备PTFE微孔膜压延拉伸法制备PTFE微孔膜过程9293单向拉伸PTFE微孔膜双向拉伸

PTFE微孔膜94PTFE/PET复合膜95PTFE微孔膜的亲水化改性表面涂覆：海藻酸盐、两亲性表面活性剂等—简单PTFE双向拉伸膜表面亲水化与亲水稳定性PTFE，0.25um96PTFE双向拉伸表面亲水化后水通量97溶液相转化法基本原理:由高分子浓溶液制备高分子分离膜的浸没沉淀法通常称相转化法，其基本原理为：当高分子浓溶液以液态膜的形式浸入高分子的非溶剂浴中时，浓溶液中的溶剂与非溶剂进行交换，浓溶液膜凝胶化成固态，由于高分子链的聚集和溶剂被非溶剂置换，固态膜中形成相互贯通的微孔。溶液相转化法制膜的聚合物：PVDF、PES、PVC、CA、PI、PEI、PAN……….溶剂：DMF、DMAC、NMP、DMSO、环丁砜、甲酸等质子/非质子类小分子有机物非溶剂浴（凝固浴）：水或水与溶剂的混合物添加剂：孔结构调节剂（PEG、PVP等）、亲水、增强等改性剂（无机粒子、两亲聚合物等）十、溶液相转化法制备高分子膜98溶液相转化法制备高分子膜热力学具有液－液分相区的典型三元相图与膜结构热力学结果是静态的，从热力学不能完全控制膜结构99100溶液相转化法制备高分子膜动力学中空纤维膜成形过程的界面扩散膜的形成（固化）是一个动态过程，相界面层位置逐渐发展，所形成的组分梯度导致膜的结构不对称。非溶剂（1），溶剂（2），聚合物（3），J1为非溶剂通量，J2为溶胶通量液膜/凝固浴界面示意图当浓溶液以平板形式的液膜浸入非溶剂时，得到的是平板膜高分子浓溶液以中空形式的液膜（中心孔内同时充满非溶剂或气体）浸入非溶剂中时，得到膜为中空纤维膜。（中空纤维膜制备设备、工艺、和结构控制更容易）溶液相转化法制备高分子膜过程液膜 蒸发（空气中停留）101配制制膜液固化成膜 清洗干燥

表面改性影响膜结构的主要因素制膜液组成（聚合物、溶剂、非溶剂、添加剂）制膜液的温度与粘度环境温度与停留/蒸发时间：停留时间长、表层致密凝固浴组成与温度难点：皮层结构控制不同体系高分子、不同结构的膜的工艺条件差别很大溶液相转化法制备高分子膜102制备效率和低于拉伸法、成本高于相转化法孔径可空性强，可制备MF、UF、NF、RO、 GSM、PVA等膜可以在制备成型过程中采用混改性可得到亲水膜或疏水膜溶液相转化法制备高分子膜特点与结构103相转化法制备平板膜的设备104相转化法制备平板膜的设备105相转化法制备PES平板膜的结构与性能106溶液相转化法制备中空纤维膜过程107十一、热致相分离（TIPS）法制备聚合物膜108热致相分离（Thermally

Induced

Phase

Separation,TIPS）的基本原理是，热塑性的结晶性高分子与高沸点的小分子化合物(稀释剂)在升高温度(一般高于结晶高聚物的熔点Tm)下形成均相溶液，降低温度后发生固一液或液一液相分离；脱除稀释剂后形成高分子微孔材料虽然TIPS法中采用了熔融态和小分子稀释剂（而非溶剂），但是相分离的驱动力是温差，微孔是通过温度变化过程形成的，与前述相分离法和融纺-拉伸法的成膜原理完全不同。TIPS过程一般体系相图由于TIPS法中的聚合物－稀释剂体系通常为弱相互作用（

值较大）体系，一般冷却过程中发生液－液相分离的同时伴随聚合物的结晶，图其中

m为偏晶点。液－液相分离和液－固相分离的温度－组成相图109TIPS法可用于制备平板、管式、中空纤维等形态的高分

子微孔膜。制备高分子中空纤维膜的过程可简单地分为四步。（1）高分子一稀释剂均相溶液的制备：稀释剂常为高沸点、

低分子量的溶剂，在室温下是固态或液态，与聚合物不相容，升高温度时能与高分子形成均相溶液；(2)挤出溶液中空成型：该阶段是在较高的温度下进行，纺丝过程中拌有拉伸；(3)冷

却：溶液态中空膜固化为中空纤维，同时发生高分子-稀释剂

之间的相分离；(4)脱除稀释剂：用溶剂萃取，减压等方去除

稀释剂，稀释剂相转化为微孔。110TIPS 法制备PE中空纤维膜的流程示意图萃取收卷111TIPS法制备聚合物中空纤维膜体系112内表面 外表面日本旭化成PVDF膜断面TIPS法制PVDF中空纤维膜113西门子公司TIPS法PE中空纤维膜，2007114OP-1：静态接触角为110-120Morphologies

of

bended

PE

membranesTIPS法制备亲水性聚乙烯平板微孔膜115TIPS法制备PVC膜116特点：制备效率和成本高于相转化法、低于拉伸法微孔膜（MF/UF）通量大可以在制备成型过程中采用混改性亲水化