注器具用PVDF空气过滤膜材料(一)：疏水性能研究-论文
仿生超疏水PVDF膜材的研究与制备
仿生超疏水PVDF膜材的研究与制备随着科技的不断进步和人们对新材料的需求不断增加，仿生超疏水PVDF膜材作为一种具有巨大应用潜力的新型材料备受研究者的关注。
PVDF是一种性能优异的聚合物材料，具有良好的耐热性、耐化学性、机械强度和耐老化性能，因此被广泛应用于燃料电池、锂电池、膜分离等领域。
而PVDF薄膜的超疏水性质能够将液体快速排除，被广泛应用于油水分离、防水雨衣等领域。
为了制备具有良好超疏水性能的PVDF膜材，许多研究者通过仿生学方法，模仿自然界一些生物体表面的超疏水结构，在PVDF膜表面构建微纳米结构，以增强其超疏水性能。
例如，利用莲叶表面微结构的表面特性，合成出具有类似结构的PVDF超疏水膜。
通过将PVDF薄膜表面进行化学修饰或物理处理，可以大大提高其超疏水性能。
一种常见的方法是在PVDF膜表面通过溶液浸渍法或溶剂挥发法制备纳米粒子膜，使PVDF材料表面形成微纳米级的结构，从而提高其超疏水性能。
此外，还可以利用化学气相沉积（CVD）技术在PVDF膜表面成核生长疏水膜，从而实现超疏水效应。
通过控制反应条件和实验参数，可以获得不同形貌和结构的PVDF超疏水膜。
同时，还可以通过表面改性、涂覆复合材料等方法进一步提高PVDF超疏水膜的性能。
除了制备方法外，材料的选择也对PVDF超疏水膜的性能有着重要影响。
例如，掺杂纳米级SiO2颗粒、石墨烯等材料可以增加PVDF超疏水膜的疏水性能；掺杂TiO2颗粒可以提高PVDF膜的光催化性能，实现自清洁效果。
此外，还可以将不同材料的复合应用于PVDF超疏水膜的制备中，以提高其性能。
总之，仿生超疏水PVDF膜材的研究与制备是一个具有挑战性且具有广泛应用前景的研究领域。
通过不断改进制备工艺、优化材料配方和增强材料性能，相信PVDF超疏水膜将在环境保护、能源领域、医疗器械等方面发挥重要作用，为社会发展和生活带来更多便利和可能。
强疏水性PDMS／PVDF微孔膜的制备及其性能研究
备疏 水微 孔 膜 的 常用 材料 ＿２］。近 年来 ，越 来 越 多 的 研 究者 致力 于 通过 ＮＩＰＳ法 制备 ＰＶＤＦ膜及 对 ＰＶＤＦ膜 进行 性能 改进 研究 。冯 春生 等 ｒ３ 制 备 了用 于膜 蒸 馏 的 Ｆ２．４平板 微孔 膜 ，水接 触角 达 到 （８６．６－４ ＿－０．５１）。，比相 同条件 下制 备 的 ＰＶＤＦ膜 的增 大 了 ６．６（。）。Ｋｕｏ等 ＿４］ 通 过 ＮＩＰＳ法 ，利 用 乙醇 做凝 胶 浴 ，制 备 了水 接触 角 高 达 １４８。的 ＰＶＤＦ疏 水微 孔膜 。根据 Ｍａｏ等 的报道 ， 他 们探 索 了 ２种 改 进 的 制 备 超 疏 水 ＰＶＤＦ膜 的方 法 ， 制 备 出的膜 与水 的接 触 角高达 １５０ ｏ）。第一 种方 法是
第 ３Ｏ卷 第 ４期 ２０１６年 ４月
中 国 塑 料
ＣＨ ＩＮＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ
Ｖ ｏ１．３０，Ｎｏ．４ Ａ ｐｒ．，２０１６
强 疏 水 性 ＰＤＭＳ／ＰＶＤＦ微 孑Ｌ膜 的 制 备及 其 性 能 研 究
郑兆姗 ，李鹏仙 ，李冰冰 ，孙 德
（长 春 工 业 大学 化 学 工 程 学 院，吉 林 长 春 １３００１２）
０ 刖 罱 近 年来 ，膜 技 术 与 其 他 分 离 技 术耦 合 引 起 了研 究
人 员极 大 的兴趣 ，如 膜 蒸馏 （ＭＤ）、膜 接 触 器 （ＭＣ）、膜 萃取 （ＭＥ）和膜 结 晶 （ＭＣｒ）等 。在 上述 过 程 中 ，具 备 优 异 的疏水 性能 的微 孔 膜 是 至 关 重 要 的＿】］。ＰＶＤＦ是 制
摘 要 ：利用非溶剂相转化法 （ＮＩＰＳ），通过 在聚偏 氟 乙烯 （ＰＶＤＦ）铸膜 液 中加 入 聚二 甲基硅 氧烷 （ＰＤＭＳ），制备 了 ＰＤＭＳ／ＰⅥ）Ｆ共混 疏水微孔膜 ，并研究 了凝 胶浴 组成 （水／乙醇）对 铸膜液凝 胶动力 学 、膜形 貌 、疏水 性及 力学性 能的 影 响。结果表 明 ，随着凝胶浴 中乙醇百分含 量由零增 加至 １００ 时 ，ＰＤＭＳ／ＰＶＤＦ共混膜的断面上指状孔基本 消失 ， 海绵状孔结构 贯穿 断面 ；当凝胶浴 中乙醇含量 为 １００ 时 ，ＰＤＭＳ与 ＰＶＤＦ发生 分相 ；膜 表面疏水 性能增 加 ，水 接触 角达 到 １３９．６８。；弹性模量 、拉伸强度 、断裂伸长率分别 由 （４８．Ｏ６±４．２０）、（２．８２±０．１５）ＭＰａ、（９２．９０±２．５３） 下 降至 （１５．７０￣２．８３）、（Ｏ．７２￣０．１３）ＭＰａ、（１５．４７１１．６３） 。 关 键 词 ：聚二 甲基硅氧烷 ；聚偏氟 乙烯 ；疏 水性 ；微孔膜 ；力学性能 中图分类号 ：ＴＱＯ２８．８ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１００１—９２７８（２０１６）０４—００４０ ０５
疏水性PVDF中空纤维复合膜的制备及其CO_2吸收性能研究
疏水性PVDF中空纤维复合膜的制备及其CO_2吸收性能研究CO2是导致全球变暖最主要的人为排放温室气体,面对烟气治理、天然气处理、沼气提纯和众多化工行业的CO2分离需求,碳捕集技术的不断改进对缓解温室效应和能源紧缺具有重要意义。
膜接触吸收法是将传统吸收法与膜分离技术相结合而产生的一种新型脱碳工艺,可克服传统吸收系统的高能耗和操作问题。
为解决PVDF膜接触器运行中最主要的润湿性难题,以获得更高的吸收通量和长期运行稳定性,本研究第一部分采用聚合物共混法,将疏水性更强的PTFE纳米颗粒分散在PVDF溶液中,并采用磷酸(PA)作为非溶剂添加剂制备PVDF-PTFE 中空纤维复合膜。
第二部分采用共挤压工艺将疏水改性后的纳米SiO2分散在内层铸膜液中,并改变内凝固浴组成制备内疏水层PVDF-SiO2双层复合膜。
通过SEM形貌分析、结构参数、气体渗透性和CO2吸收性能等表征结果,验证制备方法的可行性并获得最优制备条件。
具体研究结果如下:(1)相比于纯PVDF膜,PVDF-PTFE复合膜具有更高比例的多孔区域,多孔区域内指状结构更多,表面有效孔隙率更大。
膜表面平均孔径和接触角随PTFE负载量的增加而增大,因此复合膜在气体渗透性和耐湿性方面都有所提高,CO2吸收性能也得到提升。
添加5wt%PTFE的复合膜具有大小适中的平均孔径和最大表面有效孔隙率,在PTFE系列膜中具有最高的CEPw值和CO2吸收通量。
(2)当PTFE负载量为5wt%时,PVDF-PTFE复合膜内多孔区域和多孔区域内指状结构随PA含量增加而减少,膜表面孔径和接触角减小,因此较高PA浓度下膜的抗润湿性未得到明显提升,反而膜体渗透性降低。
膜液中PA添加量为4 wt%的PVDF-PTFE复合膜同时具有较高的气体渗透性和抗润湿性,在100 m L/min的进气流量和DEA溶液(1M)作为吸收剂时,采用气体流经管腔侧的吸收过程操作方式获得2.17× 10-3mol.m-2.s-1的最高吸收通量,且其在不同吸收剂类型下的长期运行稳定性都优于纯PVDF膜。
聚偏二氟乙烯pvdf滤膜特性及应用
聚偏二氟乙烯pvdf滤膜特性及应用聚偏二氟乙烯(PVDF)滤膜是一种由聚偏二氟乙烯制成的薄膜状材料，具有以下特性和应用：1. 高温稳定性：PVDF滤膜在高温环境下依然能保持良好的性能，能够长时间工作在高温条件下，温度范围一般可以达到150以上。
2. 耐腐蚀性：PVDF滤膜对酸、碱和有机溶剂具有良好的耐腐蚀性，能够在酸碱腐蚀性介质中保持较高的过滤效能，并且能够长时间使用而不会发生腐蚀损坏。
3. 高气体透过率：PVDF滤膜具有良好的气体透过性，透气性能高，能够有效地分离和过滤气体颗粒，广泛应用于气体分离和气体净化领域。
4. 优异的机械性能：PVDF滤膜具有优秀的拉伸强度、抗拉伸强度和硬度，能够承受较大的机械载荷，耐磨损。
5. 超滤性能好：PVDF滤膜表面平滑，具有较小的孔径尺寸，能够有效地过滤微小颗粒、胶体等杂质，保持高效过滤效果。
6. 长寿命：PVDF滤膜具有较长的使用寿命，耐久性好，不易老化、变形和破损。
PVDF滤膜的应用领域包括但不限于以下几个方面：1. 生物医药：PVDF滤膜广泛应用于生物医药领域，用于制备细菌、病毒的滤液，以及药物的精密过滤和净化。
其优良的耐腐蚀性和较小的孔径尺寸使得PVDF滤膜能够有效地过滤微生物和细胞等微小颗粒，保持高效、安全的过滤效果。
2. 食品饮料：PVDF滤膜被广泛应用于食品和饮料工业中，用于果汁、乳制品、葡萄酒等液体的过滤和净化，以去除杂质和微生物，保持产品的纯净度和口感。
3. 电子产业：PVDF滤膜被应用于半导体、电子元件的生产工艺中，用于过滤洁净室中的空气和溶剂，以提高产品的质量和可靠性。
4. 环保领域：PVDF滤膜在水处理和废气处理中有着广泛的应用。
在水处理中，PVDF滤膜用于去除水中的微小悬浮物、颜色、异味物质等有害物质，提高水的净化效果；在废气处理中，PVDF滤膜用于去除废气中的颗粒物、有机污染物、二氧化硫等有害物质，净化废气并降低对环境的影响。
总之，聚偏二氟乙烯（PVDF）滤膜以其优异的性能和广泛的应用领域，成为了许多行业中不可或缺的重要材料之一。
PVDF膜的亲水改性研究
PVDF膜的亲水改性研究[摘要]膜技术近几十年飞速发展，但困扰膜使用寿命的一个重要因素就是膜污染。
有效控制膜污染成为现在研究的热点，而改善膜的亲水性是减少膜污染行之有效的方法。
本文通过共混改性的方法，将表面活性剂及聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到铸膜液中，成功提高聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜的亲水性能。
[关键词]PVDF膜；亲水改性；研究1前言：常用于超滤的膜材料大多是疏水性的，如PVDF等。
它们具有良好的热稳定性及耐化学腐蚀性。
然而疏水性膜的缺点就是在使用过程中易发生溶质吸附和孔堵塞，即膜污染，使得通量下降，使用寿命降低。
膜清洗技术及运行过程中的过程控制对减少膜污染方面有重要作用。
但依旧难以防治聚合物材料本身性质导致污染问题。
因此，要从根本上防治膜污染必须对材料进行改性。
本文采用共混改性的方法，在不降低PVDF超滤膜韧性及机械强度的前提下，加入亲水性成分，以改善PVDF超滤膜的亲水性。
2实验部分：2.1实验材料PVDF为工业品，产自比利时Solvey公司；N，N-二甲基甲酰胺，工业纯，产自巴斯夫；PVP为分析纯，产自广州秦天化工；烷基糖苷APG，工业纯，产自南京卡尼尔。
2.2实验方法将一定比例的PVDF树脂、PVP、APG及致孔剂加入到DMF中，在一定温度下搅拌10小时，静止负压脱泡。
采用浸没沉淀相转化法制备中空纤维膜。
3.结果与讨论3.1水接触角测试结果如图3.1、3.2所示，改性前的PVDF中空纤维超滤膜水接触角比较大，在75°左右，而改性后的PVDF中空纤维超滤膜水接触角明显变小，在15°左右，这表明PVDF中空纤维膜的亲水性得到非常显著的改善。
3.2水处理应用过程水通量监测结果图3.3为改性前后PVDF中空纤维膜在污水处理中的水通量运行图。
从图中可以看到，改性后的中空纤维膜运行水通量绝对值明显高于未改性前的中空纤维膜。
改性后的PVDF膜的普遍临界水通量可达到30-80L/m2h，长期污水运行通量一般为18L/m2h。
聚偏氟乙烯膜的超疏水改性研究
第 2 期
林汉阳等 : 聚偏氟乙烯膜的超疏水改性研究
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的接触角仅为 75. 1°;而当 PVDF 为 2. 3 %时 ,接触 角提高到 153. 2°.
对比图 2 (a) , (b) , (c) , ( d) 的 SEM 的照片可以 看出 ,这是因为在 P G 用量固定的情况下 ,当 PVDF 的浓度较高时 , 其在 DMAc 中溶解后能形成连续 相 ;随着 PVDF 浓度的减少 ,PVDF 在溶液中由连续 相逐渐转化为不连续的分散相 ,最终形成颗粒状的
摘 要 : 为提高疏水膜的疏水性能 ,使其可在膜蒸馏 、膜吸收等领域有更广泛的应用. 采用溶 液相转移法制备超疏水性聚偏氟乙烯 ( PVDF) 分离膜 ,考察了铸膜液中 PVDF 和非溶剂 (低分 子二醇类化合物 P G) 的浓度对膜润湿性能的影响. 结果表明 ,通过改变铸膜液中 PVDF 、P G 的 浓度 ,能使 PVDF 膜的表面静态接触角从 75. 1°提高到 161. 7°,滚动角仅为 15. 8°. 还研究了 PVDF 复合膜的制备条件对膜润湿性能的影响 ,结果表明 ,在一定的非溶剂浓度范围 ,增加复 合膜涂覆液中非溶剂 P G 的加入量 ,有利于得到较高的复合膜表面接触角 ,但膜丝在涂覆液中 的浸泡时间也需要相应延长. 当非溶剂 P G 的质量分数为 39. 1 %、浸泡时间为 50 s 时 ,复合膜 表面接触角达到了 155°. 关键词 : 聚偏氟乙烯 ; 疏水膜 ; 超疏水化 ; 接触角 ; 表面改性 中图分类号 : TQ028. 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1007 - 8924 (2010) 02 - 0039 - 06
w ( PVDF) = 2. 3 % ; 铸膜液温度为 70 ℃; 凝固浴温度为 25 ℃ 图 3 P G 浓度与接触角和滚动角的关系
pvdf中空纤维疏水膜
pvdf中空纤维疏水膜
PVDF中空纤维疏水膜是一种特殊的膜材料，具有疏水性，常用于水处理、过滤和膜分离等领域。
PVDF即聚偏二氟乙烯，是一种高分子材料，具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性等。
PVDF中空纤维疏水膜的制备方法通常包括纺丝、热拉伸、热定型等工艺。
其中纺丝工艺是将PVDF树脂溶解在适当的溶剂中，通过喷丝孔挤出，然后在热空气中形成纤维。
热拉伸和热定型则是通过升高温度和施加张力来调整纤维的结构和性能。
PVDF中空纤维疏水膜具有孔径小、孔隙率高、分离效率高等优点，同时具有较好的耐化学腐蚀性和耐高温性能，可以在恶劣环境下使用。
在污水处理、过滤和膜分离等领域得到广泛应用，可以用于海水淡化、超纯水制备、废水处理等领域。
需要注意的是，PVDF中空纤维疏水膜的制备工艺和性能受到多种因素的影响，如溶剂的选择、纺丝工艺参数、热拉伸和热定型条件等。
因此，在实际应用中需要根据具体需求和工艺条件进行选择和优化。
pvdf亲水膜成分
PVDF亲水膜是一种高性能的过滤材料，主要由聚偏氟乙烯（PVDF）树脂经过特殊工艺加工而成。
PVDF树脂具有出色的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性以及耐紫外线稳定性等特点，使得PVDF亲水膜能够在各种恶劣环境下保持良好的性能和使用寿命。
除了其优异的物理性能，PVDF亲水膜还具有极佳的过滤性能。
其表面经过特殊的亲水处理，能够有效地提高膜的湿润性和吸水性，使其在过滤和分离过程中能够更好地捕捉和截留杂质。
这不仅提高了过滤效率，而且还减少了过滤过程中的阻力，使得过滤操作更加顺畅。
此外，PVDF亲水膜还具有广泛的应用领域。
它可以用于各种工业领域的液体过滤和净化，如化工、制药、食品饮料、电子制造等领域。
同时，由于其良好的生物相容性和化学稳定性，PVDF亲水膜还被广泛应用于医疗、环保和水处理等领域。
总之，PVDF亲水膜是一种高性能、多功能的过滤材料，具有广泛的应用前景和市场潜力。
它的出现为各种工业领域的液体过滤和净化提供了更加高效、可靠的解决方案，同时也为医疗、环保和水处理等领域的发展做出了重要贡献。