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相转化法——现代分离膜制备的基石技术
发布时间：
2026-01-07 10:46
来源：
相转化法是一种广泛用于制备聚合物分离膜（如反渗透膜、超滤膜、微滤膜、气体分离膜等）的核心技术。其基本原理是通过控制工艺条件，诱导均相的聚合物溶液发生相分离，形成固态的、具有多孔或致密结构的聚合物膜。
相转化法主要可以分为以下几类方法，其中非溶剂致相分离法是最重要和应用最广泛的一种：
1.非溶剂致相分离法（NIPS）
将聚合物溶解在良溶剂中制成铸膜液，将其刮涂在支撑体上形成薄膜，然后浸入一个含有非溶剂（不能溶解目标成膜聚合物，但能与聚合物溶液中的良溶剂互溶）的凝固浴中。溶剂与非溶剂相互扩散，导致聚合物溶液发生热力学不稳定的液-液相分离，聚合物富相固化形成膜基质，聚合物贫相则形成孔洞。
2.热致相分离法（TIPS）
将聚合物与高沸点稀释剂在高温下混合形成均相溶液，然后将该溶液制成薄膜，通过降温使其发生相分离。降温过程中，体系分为聚合物富相和稀释剂富相。固化后，用挥发性溶剂将稀释剂萃取出来，留下多孔结构。
3.反向热致相分离法（RTIPS）
TIPS的逆向操作工艺：它是基于“低温相容，高温分相”的低临界共溶温度体系实现，即在低温下制成铸膜液，在高温下发生相分离，从而成膜。
4.蒸汽诱导相分离法（VIPS）
将铸膜液刮涂成薄层后，不立即浸入凝固浴，而是将其暴露在一定温度、湿度条件下的非溶剂蒸汽环境中。非溶剂蒸汽渗透到薄膜中，缓慢诱导相分离。待形成一定结构后，再浸入凝固浴中完成固化。
5.VIPS-NIPS 联用法（V-NIPS）
先通过蒸汽诱导相分离（VIPS）缓慢调控膜表层结构，再用非溶剂致相分离（NIPS）快速固化支撑层，可兼顾高选择性致密表皮与高渗透性多孔支撑层。
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