Preparación y caracterización de membranas poliméricas a partir de mezclas de polisulfona y poliuretano

Preparation and Characterization of Polymeric Membranes from Blended Polysulfone/Polyurethane

Se prepararon membranas de polisulfona/poliuretano por el método de inversión de fases y se irradiaron con una bombilla de luz ultravioleta para aumentar la interacción entre los polímeros y el soporte de poliéster. Las membranas con y sin adición del fotoiniciador se caracterizaron mediante pruebas de resistencia química, capacidad de adsorción de agua, determinación de la densidad y la porosidad, flujo de permeado de agua y morfología de la membrana. La membrana tratada con el fotoiniciador presentaba poros bien definidos y mayor estabilidad en las pruebas de resistencia química y flujo de permeación de agua. Ambas membranas presentaron valores similares de adsorción de agua y porosidad.

INTRODUCCIÓN

La inversión de fase es uno de los procesos más importantes para la preparación de membranas poliméricas simétricas y asimétricas[1]. En este proceso, la solución homogénea de polímero se separa en dos fases: una fase sólida rica en polímero, que forma la matriz de la membrana, y una fase líquida pobre en polímero que forma la estructura porosa[2,3]. Después de sumergir la película polimérica en el baño de coagulación que contiene el no solvente, este difunde hacia la solución polimérica, mientras que el solvente difunde hacia el baño. Una fuerza impulsora de este proceso es la diferencia en el potencial químico entre la película y el baño[4]. La transferencia de masa entre el solvente y el no solvente es un factor determinante en la morfología de las membranas y para entender los fenómenos involucrados en su síntesis[5].

Las membranas obtenidas por inversión de fase se utilizan actualmente en diversas aplicaciones como microfiltración, ultrafiltración, ósmosis inversa y como soporte para membranas compuestas[6]. Algunos de los polímeros más comúnmente utilizados en la producción de membranas asimétricas son la polisulfona (PSO) y el poliuretano (PU). Las membranas de PSO preparadas por el método de inversión de fase tienen buena resistencia mecánica, alta resistencia térmica y estabilidad química, y se emplean ampliamente en procesos de ultrafiltración y como soporte para membranas compuestas aplicadas en nanofiltración y ósmosis inversa[6]. Por otro lado, las membranas de PU, que generalmente son no porosas[7], se utilizan en muchas aplicaciones industriales debido a sus buenas propiedades mecánicas, de barrera y resistencia química, así como en procesos de pervaporación y permeación de gases[8].

La selección de polímeros para aplicaciones específicas, como membranas selectivas, depende de las características del material. Las propiedades como la hidrofilicidad/hidrofobicidad determinan la permeabilidad y la capacidad de sorción de agua.