Il polietilene tereftalato (PET) è ampiamente utilizzato come strato di supporto per membrane composite a causa della sua struttura molecolare, delle proprietà del materiale e delle caratteristiche prestazionali. In questa analisi, esploreremo perché il PET è adatto a questa applicazione.
Qual è la struttura molecolare del materiale in pellicola PET?
1. Il PET è un polimero termoplastico appartenente alla famiglia dei poliesteri, che viene sintetizzato dalla reazione tra glicole etilenico (EG) e acido tereftalico (TPA) o il suo estere dimetil tereftalato (DMT). La struttura molecolare del PET è costituita da gruppi estere e arilici alternati, che contribuiscono alle sue forti proprietà meccaniche e stabilità chimica.
2. La resistenza meccanica del PET, gli anelli aromatici in PET forniscono rigidità alla catena polimerica, contribuendo alla sua elevata resistenza alla trazione e rigidità. Questa resistenza meccanica assicura che lo strato di supporto possa resistere alle condizioni di lavorazione e mantenere la sua integrità durante il funzionamento della membrana composita.
3. Il PET ha stabilità chimica e il legame estere nel PET è relativamente stabile all'idrolisi e ad altre reazioni chimiche. Questa stabilità chimica è fondamentale per lo strato di supporto in quanto assicura che la membrana resista alla degradazione o al rigonfiamento in presenza di solventi, acidi e basi.
Quali sono le caratteristiche del materiale in pellicola PET?
Il PET ha una varietà di proprietà del materiale che lo rendono uno strato di supporto ideale per le membrane composite.
1. Stabilità dimensionale: il PET ha una buona stabilità dimensionale, il che significa che mantiene la sua forma e dimensione in condizioni mutevoli come temperatura e umidità. Questa proprietà è fondamentale per lo strato di supporto in quanto garantisce che la membrana composita mantenga le sue prestazioni e integrità nel tempo.
2. Stabilità termica: il PET ha una temperatura di transizione vetrosa (Tg) e una temperatura di fusione (Tm) relativamente elevate, che gli consentono di mantenere le sue proprietà meccaniche e stabilità dimensionale alle alte temperature. Questa stabilità termica è essenziale per applicazioni ad alta temperatura o quando la membrana è esposta a fluttuazioni di temperatura durante il funzionamento.
3. Porosità: il PET può essere trasformato in una struttura porosa, che è una caratteristica chiave dello strato di supporto. La porosità consente un trasporto efficiente del permeato attraverso lo strato di supporto, riducendo così al minimo la resistenza complessiva al trasferimento di massa nella membrana composita.
Quali sono le caratteristiche prestazionali del film in PET?
Gli strati di supporto a base di PET offrono numerosi vantaggi in termini di prestazioni nelle membrane composite.
1. Il PET è chimicamente compatibile con una varietà di materiali in pellicola, come poliammide, polietere e poliuretano. Questa compatibilità consente lo sviluppo di membrane composite con proprietà su misura per applicazioni specifiche come la separazione dei gas, la purificazione dell'acqua e lo stoccaggio di energia.
2. Il PET è un materiale abbondante ea basso costo, che lo rende un'opzione interessante per la produzione su larga scala di film compositi. L'utilizzo del PET come strato di supporto aiuta a ridurre il costo complessivo della membrana, rendendola più conveniente dal punto di vista economico per una varietà di applicazioni.
3. Come materiale ecologico, il PET può essere riciclato e riutilizzato per ridurre l'impatto sull'ambiente. Questa caratteristica è particolarmente importante data la crescente attenzione alla sostenibilità e la necessità di ridurre al minimo gli sprechi nella tecnologia delle membrane.
In sintesi, la struttura molecolare, le proprietà del materiale e le caratteristiche prestazionali del PET lo rendono una scelta eccellente per lo strato di supporto delle membrane composite. La sua resistenza meccanica, stabilità chimica, stabilità dimensionale, stabilità termica, porosità, compatibilità con vari materiali di membrana, basso costo e riciclabilità contribuiscono al suo uso diffuso in questa applicazione.
Citazione
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.
