Polyethylenterephthalat (PET) wird aufgrund seiner Molekularstruktur, Materialeigenschaften und Leistungsmerkmale häufig als Trägerschicht für Verbundmembranen verwendet. In dieser Analyse werden wir untersuchen, warum PET für diese Anwendung gut geeignet ist.
Wie ist die molekulare Struktur von PET-Folienmaterial?
1. PET ist ein thermoplastisches Polymer aus der Familie der Polyester, das durch die Reaktion von Ethylenglykol (EG) und Terephthalsäure (TPA) oder ihrem Ester Dimethylterephthalat (DMT) synthetisiert wird. Die Molekülstruktur von PET besteht aus abwechselnden Ester- und Arylgruppen, die zu seinen starken mechanischen Eigenschaften und seiner chemischen Stabilität beitragen.
2. Durch die mechanische Festigkeit von PET verleihen die aromatischen Ringe in PET der Polymerkette Steifigkeit und tragen so zu ihrer hohen Zugfestigkeit und Steifigkeit bei. Diese mechanische Festigkeit stellt sicher, dass die Trägerschicht den Verarbeitungsbedingungen standhält und ihre Integrität während des Betriebs der Verbundmembran beibehält.
3. PET ist chemisch stabil und die Esterbindung in PET ist relativ stabil gegenüber Hydrolyse und anderen chemischen Reaktionen. Diese chemische Stabilität ist für die Trägerschicht von entscheidender Bedeutung, da sie dafür sorgt, dass die Membran in Gegenwart von Lösungsmitteln, Säuren und Basen einer Zersetzung oder Quellung standhält.
Was sind die Eigenschaften von PET-Folienmaterial?
PET verfügt über vielfältige Materialeigenschaften, die es zu einer idealen Trägerschicht für Verbundmembranen machen.
1. Dimensionsstabilität: PET verfügt über eine gute Dimensionsstabilität, das heißt, es behält seine Form und Größe unter wechselnden Bedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Diese Eigenschaft ist für die Trägerschicht von entscheidender Bedeutung, da sie dafür sorgt, dass die Verbundmembran ihre Leistung und Integrität über einen längeren Zeitraum beibehält.
2. Thermische Stabilität: PET hat eine relativ hohe Glasübergangstemperatur (Tg) und Schmelztemperatur (Tm), wodurch es seine mechanischen Eigenschaften und Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen beibehält. Diese thermische Stabilität ist bei Hochtemperaturanwendungen oder wenn die Membran im Betrieb Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, von entscheidender Bedeutung.
3. Porosität: PET kann in eine poröse Struktur gebracht werden, die ein Schlüsselmerkmal der Trägerschicht ist. Die Porosität ermöglicht einen effizienten Transport von Permeat durch die Trägerschicht und minimiert dadurch den gesamten Stoffübergangswiderstand in der Verbundmembran.
Was sind die Leistungsmerkmale von PET-Folie?
Trägerschichten auf PET-Basis bieten bei Verbundmembranen mehrere Leistungsvorteile.
1. PET ist mit einer Vielzahl von Folienmaterialien wie Polyamid, Polyether und Polyurethan chemisch kompatibel. Diese Kompatibilität ermöglicht die Entwicklung von Verbundmembranen mit maßgeschneiderten Eigenschaften für spezifische Anwendungen wie Gastrennung, Wasserreinigung und Energiespeicherung.
2. PET ist ein reichlich vorhandenes und kostengünstiges Material, was es zu einer attraktiven Option für die Großserienproduktion von Verbundfolien macht. Die Verwendung von PET als Trägerschicht trägt dazu bei, die Gesamtkosten der Membran zu senken und sie für eine Vielzahl von Anwendungen wirtschaftlicher zu machen.
3. Als umweltfreundliches Material kann PET recycelt und wiederverwendet werden, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig angesichts des wachsenden Fokus auf Nachhaltigkeit und der Notwendigkeit, Abfall in der Membrantechnologie zu minimieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die molekulare Struktur, die Materialeigenschaften und die Leistungsmerkmale von PET es zu einer hervorragenden Wahl für die Trägerschicht von Verbundmembranen machen. Seine mechanische Festigkeit, chemische Stabilität, Dimensionsstabilität, thermische Stabilität, Porosität, Kompatibilität mit verschiedenen Membranmaterialien, niedrige Kosten und Recyclingfähigkeit tragen alle zu seiner weit verbreiteten Verwendung in dieser Anwendung bei.
Zitat
1.Kim,S. H., & Kim, H. J. (2018). Preparation and characterization ofpoly(ethylene terephthalate) (PET) support membranes for water purification.Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 59, 364-372. doi:10.1016/j.jiec.2017.10.048.
2.Zhang,L., Huang, J., & Wang, J. (2019). Fabrication of poly(ethyleneterephthalate)/polymer blend ultrafiltration membranes with improvedperformance. Journal of Membrane Science, 571, 157-165. doi:10.1016/j.memsci.2018.10.054.
3.Zhang,S., Wu, H., & Huang, X. (2019). Fabrication of novel poly(ethyleneterephthalate) (PET) ultrafiltration membranes via a reactive blending method.Journal of Membrane Science, 583, 226-234. doi: 10.1016/j.memsci.2019.03.002.
4.Wang,Q., Liu, Y., & Wang, X. (2020). Fabrication of hydrophilic polyethyleneterephthalate (PET) ultrafiltration membranes via blending with polyvinylpyrrolidone(PVP). Journal of Membrane Science, 602, 117-126. doi:10.1016/j.memsci.2020.04.004.
