Estudio de propiedades químicas y térmicas de membranas compuestas de poli(alcohol vinílico) reticulado depositado sobre un soporte poroso de polietersulfona

Abstract

Se preparan membranas compuestas mediante recubrimientos con películas de un polímero hidrófilo sobre membrana de soporte poroso. El espesor de la película se reduce hasta que la superficie del soporte está completamente cubierta por el material de revestimiento. Las propiedades mecánicas se ajustan seleccionando una membrana porosa soporte con resistencia despreciable al transporte de masa. Las membranas de polietersulfona (PES) se sintetizaron con el proceso de inversión de fase. La piel densa hidrofílica se depositó mediante la técnica de casting. La solución de recubrimiento fue un polímero hidrofílico (PVA) y el agente reticulante ácido maléico. Para promover la reticulación del polímero depositado en las membranas compuestas se aplicó un tratamiento térmico. A partir de los espectros de infrarrojos con Reflectancia Total Atenuada (ATR) Horizontal fue analizada la composición química de la superficie de las membranas densas y membranas compuestas. Las propiedades térmicas de las membranas compuestas reticuladas PVA/PES fueron investigadas mediante análisis térmico gravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Los espectros FTIR de las membranas de PVA muestran que la reticulación química inducida térmicamente se produjo a través de una reacción de esterificación. Las membranas compuestas reticuladas PVA/PES presentan buenas propiedades térmicas, y menor grado de cristalinidad relativa.

Composite membranes can be prepared by coating films with hydrophilic polymer materials on a porous support membrane. The film thickness can be reduced to the point where the support surface is completely covered by the coating material. Mechanical properties can be adjusted by suitable choice of the porous membrane carrier, which offers negligible resistance to mass transfer. The membranes of polyethersulfone (PES) were synthesized through a phase inversion process. The dense hydrophilic skin was deposited by casting technique. The coating solution was a hydrophilic polymer (PVA) and the crosslinking agent maleic acid. To promote crosslinking of the deposited polymer heat treatment was applied to the composite membranes. The chemical composition of the surface of the dense and composite membranes was analyzed from spectra obtained by Horizontal Attenuated Total Reflectance InfraRed Spectroscopy (HATR-FTIR). The thermal properties of the crosslinked composite membranes PVA / PES were investigated by thermal gravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). FTIR spectra of the PVA membranes show that the thermally induced crosslinking between the maleic acid and the PVA was carried out by an esterification reaction. Reticulated composite membranes PVA / PES have good thermal properties, and a decreased relative degree of crystallinity.