Eines der gebräuchlichsten Materialien für Ultrafiltrationsmembranen ist Polyvinylidenfluorid (PVDF). Dieses Material weist eine hervorragende Chemikalien- und Oxidationsbeständigkeit auf und ermöglicht einen langfristig stabilen Betrieb in chlorhaltigen oder komplexen Wasserumgebungen, wodurch es häufig in kommunalen und industriellen Wasseraufbereitungssystemen eingesetzt wird. PVDF-Membranen werden typischerweise hydrophil modifiziert, um Membranverschmutzung zu reduzieren und die Flussstabilität zu verbessern.
Ein weiteres gängiges Material ist Polyethersulfon (PES) oder Polysulfon (PSF). Diese Materialien verfügen über eine hohe mechanische Festigkeit und gute thermische Stabilität, eine gleichmäßige Membranstruktur und eine stabile Trennleistung, wodurch sie für Präzisionsfiltrationsanwendungen mit hohen Anforderungen an die Wasserqualität geeignet sind. Ihre natürliche Hydrophilie ist jedoch relativ schwach und erfordert in der Regel eine Oberflächenmodifikation oder Zusatzstoffe, um ihre Antifouling-Eigenschaften zu verbessern.
Es gibt auch einige neuere oder modifizierte Materialien wie PAN (Polyacrylnitril), CA (Celluloseacetat) und keramische Ultrafiltrationsmembranen. Keramische Membranen werden aus anorganischen Materialien wie Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid hergestellt und verfügen über eine extrem hohe Hochtemperaturbeständigkeit, Säure- und Alkalibeständigkeit sowie Antifouling-Eigenschaften, wodurch sie für extreme Industrieumgebungen geeignet sind, allerdings zu höheren Kosten. Insgesamt erfordert die Auswahl von Ultrafiltrationsmembranmaterialien ein Gleichgewicht zwischen Leistung, Kosten und Anwendungsumgebung, um den Anforderungen verschiedener Wasseraufbereitungssysteme gerecht zu werden.