El tereftalato de polietileno (PET) se usa ampliamente como capa de soporte para membranas compuestas debido a su estructura molecular, propiedades del material y características de rendimiento. En este análisis, exploraremos por qué el PET es adecuado para esta aplicación.
¿Cuál es la estructura molecular del material de película de PET?
1. El PET es un polímero termoplástico perteneciente a la familia de los poliésteres, que se sintetiza por reacción de etilenglicol (EG) y ácido tereftálico (TPA) o su éster dimetil tereftalato (DMT). La estructura molecular del PET consta de grupos éster y arilo alternados, que contribuyen a sus fuertes propiedades mecánicas y estabilidad química.
2. La resistencia mecánica del PET, los anillos aromáticos del PET proporcionan rigidez a la cadena polimérica, contribuyendo a su alta resistencia a la tracción y rigidez. Esta resistencia mecánica asegura que la capa de soporte pueda soportar las condiciones de procesamiento y mantener su integridad durante el funcionamiento de la membrana compuesta.
3. El PET tiene estabilidad química y el enlace éster en el PET es relativamente estable a la hidrólisis y otras reacciones químicas. Esta estabilidad química es crucial para la capa de soporte, ya que asegura que la membrana resista la degradación o el hinchamiento en presencia de solventes, ácidos y bases.
¿Cuáles son las características del material de película PET?
El PET tiene una variedad de propiedades materiales que lo convierten en una capa de soporte ideal para membranas compuestas.
1. Estabilidad dimensional: el PET tiene una buena estabilidad dimensional, lo que significa que mantiene su forma y tamaño en condiciones cambiantes como la temperatura y la humedad. Esta propiedad es fundamental para la capa de soporte, ya que garantiza que la membrana compuesta mantenga su rendimiento e integridad a lo largo del tiempo.
2. Estabilidad térmica: el PET tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) y una temperatura de fusión (Tm) relativamente altas, lo que le permite mantener sus propiedades mecánicas y estabilidad dimensional a altas temperaturas. Esta estabilidad térmica es esencial para aplicaciones de alta temperatura o cuando la membrana está expuesta a fluctuaciones de temperatura durante el funcionamiento.
3. Porosidad: el PET se puede convertir en una estructura porosa, que es una característica clave de la capa de soporte. La porosidad permite un transporte eficiente del permeado a través de la capa de soporte, minimizando así la resistencia total a la transferencia de masa en la membrana compuesta.
¿Cuáles son las características de rendimiento de la película PET?
Las capas de soporte a base de PET ofrecen varias ventajas de rendimiento en las membranas compuestas.
1. El PET es químicamente compatible con una variedad de materiales de película, como poliamida, poliéter y poliuretano. Esta compatibilidad permite el desarrollo de membranas compuestas con propiedades personalizadas para aplicaciones específicas como separación de gases, purificación de agua y almacenamiento de energía.
2. El PET es un material abundante y de bajo costo, lo que lo convierte en una opción atractiva para la producción a gran escala de películas compuestas. El uso de PET como capa de soporte ayuda a reducir el costo total de la membrana, lo que la hace económicamente más viable para una variedad de aplicaciones.
3. Como material respetuoso con el medio ambiente, el PET se puede reciclar y reutilizar para reducir el impacto en el medio ambiente. Esta característica es especialmente importante dado el creciente enfoque en la sustentabilidad y la necesidad de minimizar el desperdicio en la tecnología de membranas.
En resumen, la estructura molecular, las propiedades del material y las características de rendimiento del PET lo convierten en una excelente opción para la capa de soporte de las membranas compuestas. Su resistencia mecánica, estabilidad química, estabilidad dimensional, estabilidad térmica, porosidad, compatibilidad con varios materiales de membrana, bajo costo y reciclabilidad contribuyen a su uso generalizado en esta aplicación.
Citación
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.
