F离子液体改性竹浆粕聚偏氟乙烯共混膜的制备及性能研究
PVDF／PVC自洁共混膜的制备与性能研究
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聚偏氟乙烯中空纤维膜制备及其性能调控
PRACTICE实 践区域治理聚偏氟乙烯中空纤维膜制备及其性能调控苏州大学 朱明星一、引言近年来伴随着工业化和城市化的进程，水污染日益严重、水资源短缺的问题变得越来越突出，逐渐成为制约人类社会经济发展和生活质量的严峻问题，因此膜分离技术的研究与应用得到了高度重视。
膜技术是一种新型高效的分离技术，是多学科交叉的产物，与传统的分离技术相比，由于其具有分离效率高、能耗低、操作方便、环境友好、便于与其他技术集成等优点，因此成为近20年来发展最为迅速的分离技术之一。
迄今为止，中空纤维膜是分离膜的最有效形式，具有填充密度高，比表面积大，自支撑作用强，操作压力高的特点，因此广泛用于污水处理，饮用水净化，海水淡化等诸多领域。
聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜是一种新开发的高分子分离膜品种，因其具有较高的机械强度，良好的化学稳定性，优异的抗紫外线、耐气候老化性以及较高的分离度和通量，填装密度大，已成为中空纤维分离膜中的一种新型高效品种，在水净化和污水处理领域中的应用日益广泛。
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种性能优良的线型结晶含氟聚合物，基于非溶剂致相分离法制备高性能PVDF中空纤维膜的研究工作一直是膜分离领域的研究热点，受到国际膜研究学者和产业界的广泛关注。
[1]本文总结了国内外部分学术研究成果，分别讨论了非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维膜的相分离原理、制备过程中各影响因素对膜结构和性能的影响，对PVDF中空纤维膜的制备与性能调控的关键进展进行较全面的介绍，以增进读者对非溶剂致相分离法制备PVDF中空纤维膜的理解。
二、非溶剂致相分离法制膜的相分离原理非溶剂致相分离法（Non-s o l v e n t I n d u c e d P h a s eSeparation，NIPS）是发展时间最长、最为成熟的一种制膜方法，是目前PVDF中空纤维膜最常用的制备方法之一。
非溶剂致相分离法制膜的体系涉及聚合物、溶剂、非溶剂三种组分，在制膜的过程中通常需要加入添加剂（如高分子聚合物添加剂、低分子表面活性剂、无机盐添加剂等）来调整制膜配方，同时可以改变制膜的工艺参数条件，制膜过程中的影响因素和需要调控的参数较多，这赋予了非溶剂致相分离法制膜过程中更灵活的可调节性，因此能根据实际需求来调控膜的结构和性能。
聚偏氟乙烯功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究
聚偏氟乙烯功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究聚偏氟乙烯（PVDF）功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究引言：聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种常用的聚合物材料，因其良好的绝缘性、耐腐蚀性和热稳定性，在电子、能源和环境等领域展示了广泛的应用潜力。
近年来，通过结构调控，可以制备出具有特殊功能的PVDF薄膜，如压电、热电、超疏水等，从而拓展其在科技工业中的应用。
本文将重点讨论PVDF功能性薄膜的制备方法、结构调控以及性能研究进展。
一、PVDF功能性薄膜的制备方法1. 溶液法制备：将PVDF溶解于合适的溶剂中，通过旋涂、浇铸或喷涂等方法在基底上得到薄膜。
2. 热压法制备：将PVDF粉末加热至熔点以上，然后在加压条件下使其冷却固化，得到均匀的薄膜。
3. 拉伸法制备：将PVDF薄膜在合适的温度条件下进行单向或多向拉伸，从而获得具有特殊结构和性能的薄膜。
二、PVDF薄膜的结构调控1. 聚合度控制：通过聚合反应条件的调整，可以控制PVDF分子链的长度，从而影响薄膜的机械强度和热稳定性。
2. 结晶度调控：通过不同的拉伸温度和速度，可以达到调控PVDF薄膜的结晶度，进而调控其压电和热电性能。
3. 复合材料改性：将其他材料（如纳米颗粒、碳纳米管等）引入PVDF薄膜中，可以改善其机械、电学和光学性能。
三、PVDF功能性薄膜的性能研究1. 压电性能：采用电介质弛豫谱（DEP）等实验方法，研究PVDF薄膜在外加电场下的压电响应，用于传感器和压电发电等领域。
2. 热电性能：利用瞬态热法（TGS）和热电比较法（Seebeck）等实验手段，研究PVDF薄膜的热电转换效率和功率因子，用于热电能量收集和转换。
3. 超疏水性能：通过改变PVDF薄膜的表面形貌或引入疏水性表面涂层，研究其在润湿性能和抗污染性方面的应用潜力。
结论：聚偏氟乙烯（PVDF）功能性薄膜通过不同的制备方法和结构调控手段，可以获得具有特殊功能的薄膜材料。
其在压电、热电和超疏水等领域的研究表明，PVDF薄膜具有广泛的应用潜力。
一种偏氟乙烯共聚物、其制备方法及应用[发明专利]
![一种偏氟乙烯共聚物、其制备方法及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/41147d7bdaef5ef7bb0d3cca.png)
专利名称：一种偏氟乙烯共聚物、其制备方法及应用专利类型：发明专利
发明人：吴于松,朱伟伟,刘一凡,胡慧斌
申请号：CN201910890584.7
申请日：20190920
公开号：CN112542588A
公开日：
20210323
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种提高锂电池电极浆料流动性的方法，通过使用一种新结构的偏氟乙烯共聚物作为粘结剂实现。
所述偏氟乙烯共聚物通过使用共聚单体RRC＝CRR改性。
经本发明制备的浆料具有良好的流动性，特别适合应用于配置高固含量的浆料体系。
申请人：浙江蓝天环保高科技股份有限公司,中化蓝天集团有限公司
地址：310008 浙江省杭州市经济技术开发区5号大街27号
国籍：CN
代理机构：浙江杭州金通专利事务所有限公司
代理人：刘晓春
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改性GO与PVDF共混膜的制备及其性能研究
改性GO与PVDF共混膜的制备及其性能研究聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF) 材料是一种具有优越性能的含氟高分子材料。
其在含氟涂料、电子电气、石油化工等领域都获得广泛应用, 是国家发展不可或缺的高分子材料。
然而PVDF材料由于自身的疏水性，在实际废水处理应用中，会产生分离效率低的问题。
通过共混亲水改性剂可以提高PVDF材料的亲水性能，从而使其在处理废水领域得到更好的应用。
氧化石墨烯(Graphene oxide,GO) 含有大量的含氧官能团, 具有良好的亲水性,是一种性能优异的亲水改性填料。
但在共混改性中,GO会产生易团聚、与其他材料相容性差的问题。
为解决这一问题,利用GO边缘的羧基和表面的酚羟基、环氧基团作为活性位点,通过共价和非共价改性方法改性GO以减少GC团聚并增加与其他材料的相容性,从而得到性能更优异的复合材料,扩大GO的应用领域。
为提高GO与PVDF材料的相容性以及改善PVDF材料的亲水性能，本文制备了偏氟乙烯接枝聚合改性氧化石墨烯(GO-g-PVDF),之后利用溶液物理共混的方法成功制备了GO-g-PVDF/PVD复合膜材料并表征测试了复合膜材料的性能。
主要的研究内容如下：首先,利用Hummers法对商业化的石墨粉进行氧化成功制备了GO通过红外吸收光谱、热失重测试证明GC表面含有丰富的含氧基团;X 射线衍射测试表明得到的GO相比于原始石墨粉的层间距增大；扫描电子显微镜表明GO片层成功的剥离。
之后,利用乙基黄原酸钾与二溴丙酸合成出了一种端羧基的黄原酸酯,并利用红外吸收光谱、氢核磁共振波谱、紫外可见吸收光谱证明端羧基黄原酸酯的成功合成。
然后,利用GO表面丰富的羟基基团与端羧基黄原酸酯的羧基基团进行酯化反应制备出了黄原酸酯官能化的氧化石墨烯（GO-Xanthate）, 红外吸收光谱、元素能谱谱图、热失重分析表明GO与端羧基黄原酸酯成功的反应,并且通过X射线衍射测试证明了由于黄原酸酯的引入,GO-Xanthate相比于GO勺层间距进一步增大。
聚离子液体_PVDF共混离子传导膜的制备与性能研究_青格乐图
Conductivity 图 1 电导率测定实验装置示意图
Fig.1 Schematic diagram of conductivity testing setup
钠离子选择性电极检测管外溶液中 Na+浓度，确定膜能否传导 Na+。
第 25 卷第 3 期
青格乐图等：聚离子液体/ PVDF 共混离子传导膜的制备与性能研究
3 结果与讨论
3.1 膜稳定性检测
本文中使用的两种离子液体的化学结构如图 3 所示。
在加温或加入引发剂作用下，形成的自由基引发离子液体单体之间发生聚合反应，反应过程如图 4
所示。
NN
Cl
Cl
NN
nn
N
N
Cl
N
N
Cl
N
Cl N Cl
NN
N
Cl
N
图 4 离子液体单体聚合过程示意图 Fig.4 Schematic diagram of ionic liquid monomer polymerization process
Electrochemical workstation
Resistance
如图 2 所示，将膜固定在容器底部，密封后测定 Cl−和 Na+的传导特 性。测定 Cl−时管内侧倒入 NaNO3 溶液，管外侧倒入 NaCl 溶液。磁力搅 拌 24 h 后用 AgNO3 溶液检测管内侧溶液中有无 Cl−，确定膜能否传导 Cl−； 测定 Na+时管内侧倒入 NaCl 溶液，管外侧倒入去离子水，每过 3 h 使用
PVDF共混纤维的制备及其结构性能研究的开题报告
PA6/PVDF共混纤维的制备及其结构性能研究的开题报告一、研究背景及意义PA6和PVDF是两种常用的工程聚合物材料，具有较好的力学性能和化学稳定性，广泛应用于纺织、汽车、航空航天等领域。
然而，由于其性能的单一性和限制，很难满足某些特定领域或特殊环境下的应用需求。
相比之下，PA6/PVDF混合材料由于具有优异的综合性能（如高强度、高耐腐蚀性、高温耐性等）而备受瞩目。
在现有的研究中，一些学者们已经探讨了PA6/PVDF混合材料的制备方法和性能表现，但是其研究对象主要是材料的力学性能，鲜有研究报道材料的结构性能尤其是晶态结构性质。
因此，本研究旨在制备一种PA6/PVDF混合纤维，并对其晶体结构进行分析和表征，探究其在结构方面的性能表现和特点，为该材料的进一步应用提供一定的理论支持和实验数据。
二、研究内容本研究拟采用共混纺丝的方法制备PA6/PVDF混合纤维，通过比较不同混合比例对混合纤维的力学性能进行测试，并进行晶体结构的分析和表征。
研究内容包括以下两方面：1. PA6/PVDF混合纤维的制备：采用共混纺丝的方法，探索PA6/PVDF的最佳混合比例。
首先，在混合料溶解的过程中，控制物料的温度、浓度和时间等因素，使二者充分混合，形成均一的混合溶液；接着，将混合溶液注入纺丝机中，并通过调整毛丝的拉速与卷绕速度，制备出具有一定强度和韧性的PA6/PVDF混合纤维。
2. PA6/PVDF混合纤维的性能分析：采用XRD、DSC、SEM等测试手段，对不同混合比例的PA6/PVDF混合纤维的晶体结构、结晶行为和形貌结构等方面进行分析和表征。
研究混合比例对纤维的晶体相结构的影响，探究混合纤维中二者之间的分子作用和结晶方式，以及不同结构对材料性能的影响。
三、预期成果1. 制备一种具有一定强度和韧性的PA6/PVDF混合纤维。
2. 对PA6/PVDF混合纤维的晶体结构和结晶行为进行分析和表征。
3. 探究不同PA6/PVDF比例对纤维晶体构型的影响，以及对纤维性能的影响。
聚偏氟乙烯电容隔膜的原材料
聚偏氟乙烯电容隔膜的原材料
聚偏氟乙烯电容隔膜的原材料是偏氟乙烯（VDF）乳液聚合物。
其产品有粉末和粒料两种，可以在一定温度、搅拌条件下溶解在极性溶剂（NMP、DMF、DMAC等）中，用于涂覆隔膜或用作添加剂。
聚偏氟乙烯电容隔膜的原材料主要有两种生产工艺，分别是悬液法和乳液法，其中乳液法较为常见。
此外，其聚合方式主要有共聚法和均聚法，共聚法技术壁垒更高。
由于PVDF原材料的配额和限产等因素，其市场出现了供不应求的现象。
因此，在选择原材料时，需要考虑其来源和质量，以确保生产的隔膜具有良好的性能和可靠性。
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表 征 膜 表 面 化 学 组 成 ．
（２）场 发 射 扫 描 电 镜 （ＦＥＳＥＭ）表 征 通过场发射扫描 电镜 （ＦＥＳＥＭ）观察膜 的表面形态 ．
Ｋｒｉｓｈｎａ等系统研 究 了离子液体 中阴阳离子基 团种类 对纤 维的溶 解能力 的影 响 ：具有更 高 电子密度 ，短 的烷基
链 的吸电子基 阳离 子和 醋 酸类 、甲酸类 及氯 类 的氢 键 受 体 阴离 子有利于纤 维 的溶解 ．Ｂｏｍｏｕ等利 用 １一丁基 一３ 一 甲基 咪 唑 氯 化 物 ／二 甲基 亚 砜 体 系 溶 解 竹 纤 维 制 得 的 中空纤 维膜 ，具有较高 的拉 伸强度 和截 留率 ，但 纯水通 量 较低 ．
２０１８年第Ｏ４期总第３８９期
注 ：下划线的表示计算后数据 ２．数据记 录与结 果处理 测定 时温度 ２ｌ℃
３．数 据 分 析
数理化 解题研究
＝
由于 ｐＨ计是 ０．１级 的精确度 ， 计算结果在 １．５８× １０。。～２．０×１０。之 间 ，只能勉强说 明平衡 常数 中 同一 个 数 量 级 ．
一 、 实验 部 分
算公式如下 ： Ｊ ＝ （Ａ／ｔｔ） （１）
１．ＢＦ粉 末 的 制 备 先将竹浆粕板材剪至 １ ｃｍ Ｘ １ ｃｍ 的小块 ，放 人二 次 水 中 ，常温搅拌清 洗半 小时 ，过 滤 除杂．接 着在 ７０ｏＣ恒 温 干燥箱 中干燥 ２４ ｈ，然 后将 干燥后 的竹 纤维 放人 搅拌 机 中粉碎 ．用标准分子筛 将 ４００目以上竹 纤维粉 末筛 出 ，未 达到要求 的竹纤 维再 次放入 搅拌 机 中粉碎 ，直至 达 到 目 数要求 ，将最终得 到的 ＢＦ干燥 备用． ２．ＩＬ改 性 ＰＶＤＦ／ＢＦ共 混 膜 的 制备 共混膜 的制 备 均采用 浸 没沉 淀相 转化 技术 来制 备 ， 具体 步骤如 下 ：
本 文使用 的 ＢＦ是原竹纤 维经碱化 提纯后 的竹浆粕 ， 将 ＢＦ粉碎至 ４００目，用离子液体溶 解来增 加与 高分子基 体 的相 容性 ，以提高机械性能．
收 稿 日期 ：２０１７—１１—０１ 作者简介 ：陈泽琪 （２０００．２一），男 ，福建人 ，高中在读
＝
数理化 解题研究
２０１ ８年第 ０４期总第 ３８９期
社 ．２０１０．
［２］石秋 芝等．醋酸弱 电解质 电 离平衡 常数 测定 实验 的改进 ［Ｊ］．中学化 学教 学参考 ，２０１ｌ（３）：３２—３４．
［责任编辑 ：季春 阳］
Ｆ离子液体改 性竹浆粕聚偏氟 乙烯共 混膜 的 制 备 及 性 能 研 究
陈 泽 琪
（福建 省 泉州第 五 中学 高Ｚ （９）班 ３６２０００）
摘 要 ：竹浆粕 ＢＦ含 有丰富的具有 亲水性 能的纤维素 ，与 疏水的 ＰＶＤＦ共 混能有效 改善 ＰＶＤＦ膜 的亲水
和抗 污染能力 ，但二者 的兼容性 不好 ．利用 可以溶 解竹浆 粕纤 维的 离子 液体 ＩＬ来改善 二者 的相容 性 ，制备 了
Байду номын сангаас
离子 液体改性的竹浆粕 ＰＶＤＦ共混膜 ，对 膜进行 红外 ，表 面形 态 ，孔 隙率 ，机械 性 能 ，亲 水性 ，静 态抗 污染 以及
文献标 识码 ：Ａ
文章编号 ：１００８—０３３３（２０１８）０４—００８５—０３
由于植 物纤维 表 面含 有丰 富 的亲水 性 羟基 基 团 ，有 良好 的亲水性 能 ，但 分 子之 间易 形成 氢键 ，难 溶 解 ，对 植 物纤维再加工直接成膜或 与疏水 膜材 料共混 得到改 性膜 造成 困难．用溶剂法溶解纤 维 素易造成 污染 ，而离子 液体 通 过打开植物 纤维 分 子 间和分 子 内氢键 ，对纤 维 的溶 解 性 能 良好 ，污染性小 ，易重 复回收利用 ，日趋受到重视．
二 、结 果 与讨 论
（１）ＰＶＤＦ／ＢＦ—ＩＬ共混膜 的制备
将 一 定 量 ＢＦ粉 末 加 入 盛 有 不 同 量 的 １一戊 基 一３一
甲基 咪唑氯盐的 ５０ ｍＩ 烧瓶 中，７０￣Ｃ搅 拌 ４ ｈ．按照一定 比 例依 次加入 ＰＶＤＦ粉末 ，成孔剂 ＰＶＰ和溶 剂 ＤＭＦ．升温至
８０℃ ，搅拌 ２４ ｈ，得均匀铸膜液．利用浸没沉淀法成膜 ，晾
干放人干燥器中备用．膜分别被标记 为 Ｍ４一Ｍ６． 另制备 ＢＦ为 ４００目的 ＰＶＤＦ／ＢＦ共混膜 ＭＩ～Ｍ３作
为对 照 ．
３．ＩＬ改性 ＰＶＤＦ／ＢＦ共 混膜 表 征 和 性 能测 试
（１）傅里 叶表面衰减全 反射红 外光谱 （ＡＴＲ／ＦＴＩＲ）表
征
通过傅里 叶表 面衰减 全反 射 红外 光谱 （ＡＴＲ／ＦＴＩＲ）
渗透通 量的测定．研 究发现 ，离子液体 的加入 ，使竹 浆粕 与 ＰＶＤＦ的相 容性 变好 ，膜 的机 械性 能 ，亲水性 ，静 态
抗 污染性能显著增加 ，虽然膜 的空隙率稍有 下降 ，但 孔之 间连通量增加 ，渗 透通量反 而增加．
关键 词 ：竹浆粕 ；ＰＶＤＦ；离子液体 ；共混膜
中图分 类号 ：Ｇ６３２
总之 ，通过学生 测定 ｐＨ 实验 ，培 养 了高 中学 生对 化 学课 的兴趣 ，把 已学 的知识 运用 到实验设 计和操 作 ，通过 实验完成理论 和 实践结 合．同时也 提 高学 生对 溶液 中平 衡 问 题 的 解 题 能 力 ．
参考文献 ：
［１］曹锡章 等．无机 化 学 ［Ｍ］．北京 ：高等教 育 出版
Ｊ ：０．１ ＭＰａ下 膜 的水通 量 （Ｌ／ｍ ｈ）， ：时 间 内透过 膜的水的体积 （Ｌ），Ａ：实验 中膜 的有效 面积 （ｒｎ ），Ａｔ：测 试 的 时 间 （ｈ）．
然后 ，将 共 混 膜 用 １ ｇ／Ｌ的 ＢＳＡ磷 酸 缓 冲溶 液 在 ０．２ ＭＰａ预 压 ３０ ｍｉｎ后 ，在 ０．１ ＭＰａ下 测 量 ＢＳＡ溶 液稳 态 时的通 量 ，记做 ．， 测试 完毕后 ，将膜从 装 置 中取 出并用 去离子水清洗 ，然 后将 膜放 到测 试装 置 中再测 量纯 水通 量 ，记做 ．， 为了降低 实验误差 ，每个 样品重 复测量 ３次．