聚偏氟乙烯-稀释剂间介电常数差异对热致相分离法制膜微观结构的影响
稀释剂粘度对HDPE微孔膜微观结构影响

稀释剂粘度对HDPE微孔膜微观结构影响
雷彩红;陈福林
【期刊名称】《现代塑料加工应用》
【年(卷),期】2007(19)2
【摘要】采用扫描电镜(SEM)研究了稀释剂(矿物油)粘度对热诱导相分离高密度聚乙烯(HDPE)微孔膜微孔结构的影响.结果表明,随着矿物油粘度的增加,在HDPE/矿物油体系冷却诱导相分离过程中,大量矿物油滞留在晶体内部,采用有机溶剂萃取后晶体间孔减小、减少.相比自然冷却,采用冰水混合物冷却得到的晶体间孔更小.最后从微孔膜加工性及微孔大小出发,认为具有中等粘度的稀释剂比较好.
【总页数】4页(P19-22)
【作者】雷彩红;陈福林
【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广东,广州,510006;广东工业大学材料与能源学院,广东,广州,510006
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
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《2024年溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》范文

《溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究》篇一一、引言随着现代科技的发展,微孔膜材料在众多领域中得到了广泛的应用,如水处理、空气过滤、生物医药等。
聚偏二氟乙烯(PVDF)作为一种重要的微孔膜材料,因其良好的化学稳定性、热稳定性及优异的机械性能而备受关注。
本文将重点研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究。
二、溶液相转化法的基本原理溶液相转化法是一种制备微孔膜的常用方法。
该方法主要涉及将聚合物溶液通过相转化过程,使其从液态转变为固态,从而形成具有微孔结构的膜。
在PVDF微孔膜的制备过程中,通过控制溶液的组成、浓度、温度等参数,可以实现对膜结构的有效控制。
三、PVDF微孔膜的结构控制(一)溶液组成与浓度的控制溶液的组成和浓度是影响PVDF微孔膜结构的关键因素。
通过调整聚合物浓度、添加剂种类及含量等,可以调控膜的孔径大小、孔隙率及表面形态。
例如,增加聚合物浓度可以减小孔径,提高膜的致密性;而添加适量的添加剂可以改善膜的表面性能,提高其亲水性或疏水性。
(二)相转化过程的控制相转化过程是PVDF微孔膜制备的核心步骤。
通过控制凝固浴的温度、浸泡时间及凝固速度等参数,可以影响膜的结晶度、孔结构及机械性能。
适当的相转化条件可以使得膜形成良好的微孔结构,提高其分离性能和稳定性。
四、PVDF微孔膜的性能研究(一)分离性能PVDF微孔膜具有良好的分离性能,可广泛应用于水处理、空气过滤等领域。
通过调整膜的孔径大小和孔隙率,可以实现对不同分子量物质的分离。
此外,膜的表面性能也会影响其分离效果,如亲水性或疏水性可以影响物质在膜表面的吸附和扩散行为。
(二)机械性能PVDF微孔膜具有良好的机械性能,包括拉伸强度、撕裂强度和穿刺强度等。
这些性能主要取决于膜的结晶度、分子链排列及交联程度等。
通过优化制备工艺和添加剂的使用,可以提高PVDF微孔膜的机械性能,满足不同应用领域的需求。
五、实验结果与讨论通过实验,我们研究了溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程中,结构控制对其性能的影响。
热致相分离法制备的聚偏二氟乙烯微孔膜结构

热致相分离法制备的聚偏二氟乙烯微孔膜结构
赵文明;杨健;王晓琳;赵洪
【期刊名称】《高分子材料科学与工程》
【年(卷),期】2008(24)5
【摘要】通过热致相分离法制备了聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔膜,选用的稀释剂为二苯甲酮、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、碳酸丙二醇酯。
测定了各个体系的相图并比较了不同条件下得到的膜孔结构的差异,以此为依据分析了稀释剂种类、聚合物浓度和冷却条件对相分离机理和膜结构的影响。
【总页数】4页(P80-83)
【关键词】热致相分离;聚偏二氟乙烯;微孔膜;结构
【作者】赵文明;杨健;王晓琳;赵洪
【作者单位】清华大学化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TB383
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英
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热致相分离法制聚偏氟乙烯微孔膜稀释剂的选择

要, 但这 种相 分离 过程 比经典 TP IS过程 复 杂 .D i ¨ 鉴 添 加 非 溶 剂 的思 路 ,用 D P为 单 一 稀 释 o 等 借 B 剂 , 加二氧 化硅 , 取 D P后 用氢 氧化 钠溶解 膜 中 的二 氧化 硅 , 添 萃 B 可获 得双 连续结 构 .L 等 发 现添 i 加碳 酸钙使 P D V F结 晶有 增强趋 势 .B c ¨ 采用 二甘 醇 为非 溶 剂 的基 础上 ,结合 拉 伸致 孔 过 程 , ek等 在
提高了孔隙率. mt 等¨ 将拉伸和添加成核剂与 TP 相结合 , Si h IS 发现单纯使用稀释剂 G A时 , T 膜断面
呈现松 散 的球粒 堆积 结构 , 加成 核剂 可显 著降低 球粒 尺 寸 , 加拉 伸工 艺 可形成 三维 网络 结构 . 添 增 本 文根据 P D V F和 邻苯二 甲酸二 甲酯 、 杨酸 甲酯 、 水 卡必 醇醋 酸酯 、G A、 B 苯 乙酮和 二 苯 甲 T D P、
维普资讯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Vo . 9 12
20 0 8年 9月
高 等 学 校 化 学 学 报
C HEMI CAL J OURNAL OF CHI SE UNI NE VERSTI I ES
No 9 .
19 8 5~ l 0 9o
热 致 相 分 离 法 制 聚 偏 氟 乙烯 微 孔 膜 稀 释 剂 的 选 择
酸二正丁酯 ( B ) 苯乙酮和二苯 甲酮 ( P 的 H ne DP 、 D K) asn溶度参数及其相对介 电常数 , 选择能 与 P D V F以液一
热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的微观结构研究

配 比混合 放人 高温 反应 器 中 , 在搅 拌 和 氮 气保 护 下 将混 合体 系加热 到一 定温 度 , 之溶 解成 均相 溶液 , 使 并静 置 、 泡 , 而 制 得铸 膜 液 . 铸 膜 液倒 在 自制 脱 从 将
后将样 品 以 1 0℃ / 的 速度 降温 到 一3 S 0℃ . 聚合 物 的结 晶温 度可 以从 放热 曲线 中得 到 . 比测量 前 后 对
P ) ( 对 分 子 质 量 为 1 0 0 0 由 比 利 时 Ⅵ F相 7 0 )
样 品的质 量 以确保样 品在 加热 冷却 过程 中没 有发生
一
组分 的质 量需要 精 确到 1 . g 将称 量好 的样 品密封 然 后 以 1 5℃/ 速 度 升温 S
以及冷 却条 件对膜 断 面结构 的影 响 .
1 实验部 分
1 1 原 料 及试 剂 .
到 20℃ , 0 在达 到最 高温 度 20℃ 时保 持 5mi, 0 n 然
水或 室温 (0℃ ) 2 环境 中 , 而使 聚合 物 结 晶 固化 成 从
膜 . 固化 的膜取出放人无水乙醇中, 将 萃取膜中的稀 释剂 , 即得 P VDF微 孔膜 . 1 3 聚合 物结 晶温 度及 混合 稀释剂 凝 固点 的测试 . 聚合 物 的结 晶温 度 用 DS 2 0来 测 定 , 量 C 60 称 定 质量 的 P DF和混 合 稀 释 剂放 人 到 固体 皿 中 , V
变化 .
S L AY公 司提 供 ; 苯二 甲酸二 丁酯 ( B ) 十 O V 邻 D P和 二 醇均 为分析纯 , 自北 京 益 利 精 细化 学 品 有 限公 购
热致相分离制备聚偏氟乙烯膜的开题报告

热致相分离制备聚偏氟乙烯膜的开题报告一、背景与意义聚偏氟乙烯(PVDF)膜因其优异的物理和化学性质,在膜分离、水处理、生物分离等领域得到了广泛的应用。
传统的聚合方法制备的PVDF膜,由于其结构不易控制,往往产生结晶度不高、孔结构不规则、分布不均等缺陷,从而影响膜的性能和稳定性。
因此,开发一种可控制PVDF膜结构和形貌的制备方法,具有重要的意义。
热致相分离(TIPS)技术是一种目前被广泛应用于制备聚合物薄膜的方法,并已在工业界得到了应用。
该技术利用物质在高温下和低温下的溶解度的差异,将聚合物在高温下完全溶解并形成一个单一的相,然后在低温下混合成两相,从而实现制备具有规则结构和定义孔径的薄膜。
相较于传统的聚合方法,TIPS技术明显优势在于其可控性能更高,制备出的膜稳定性更好,并且可以在不同的工艺过程中进行微调,以适应不同场景的需求。
二、研究内容和方法本研究计划采用热致相分离技术制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜,主要研究内容和方法如下:1.探究温度和混合比对PVDF膜结构和性能的影响通过调整高温阶段和低温阶段的温度和混合比,制备出具有不同孔径和表面性质的PVDF膜。
利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、接触角测量等技术对膜的结构和性质进行表征。
2.优化制备工艺,改善膜的性能根据前期实验的结论,微调工艺参数,改善膜的性能和稳定性,同时探究添加不同添加剂对膜性能的影响。
3.评价制备膜的性能对制备出的PVDF膜进行流量、截留率等性能评价,并比较其与传统制备方法制备的PVDF膜的性能优劣,分析其在膜分离、水处理等应用领域的潜在应用。
三、预期成果1.成功应用热致相分离技术制备出具有规则结构和定义孔径的PVDF膜。
2.探究温度和混合比对PVDF膜结构和性能的影响,寻找最优工艺参数。
3.评价制备膜在膜分离、水处理等应用领域的潜在应用,并与传统制备方法的膜进行比较。
4.为制备高性能PVDF膜提供一种新的方法和思路。
热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜的研究

浙} 化 工
热致 相分离法制备 聚偏 氟 乙烯 中空纤维微孔膜 的研究
刘 慧 周 波 徐 建 明 陈慧 闯 吁 苏 云 方 敏
( 中化 蓝 天集 团 有 限 公 司 ,浙 江 杭 州 3 1 0 0 5 1 )
摘 要 :i f , 4 用热致相 制膜技 术 , 选择 三 种 常 用 的 液 体 稀 释 剂 ( 邻 苯二 甲酸二丁 酯 , 1 , 4 一丁 内酯 , 磷 酸三 丁酯) 、 两种 固体 稀 释 剂 ( 二 苯 甲酮 , 碳酸二 苯酯 ) , 制备 出 P V DF 中空 纤 维膜 并 对 膜性 能 进 行 表 征 。 当 P VDF / 稀 释 剂 体 系 粒堆积结构 , 强度 差 , 通量 高。 随着 P v DF / 稀 释 剂体 系液一液 相 分 离 区 的增 加 , 制得 膜 转 变为 双
2 0 1 3 年 第4 4 卷第9 期
浙} 2化 工
一3一
膜, 并 对 膜 结 构 及 膜性 能 进 行 表 征 , 当P V DF / 稀 释
mo l e c u l a r S c i e n c e ,P a r t A:P u r e a n d Ap p l i e d C h e mi s t r y ,
连续结构 , 强度 增加 。
关 键 词 :P VDF; T I P S ; 稀释 剂; 中 空纤 维 膜 文 章编 号 :1 0 0 6 - 4 1 8 4 ( 2 0 1 3 ) 9 - 0 0 0 1 - 0 3
聚 偏 氟 乙烯 ( P V D F) 作 为 一 种 半 结 晶 型 聚 合
物, 具 有 优 良的力 学性 能 、 耐 化 学 稳 定 性 及 耐 候
热致相分离法聚偏氟乙烯多孔膜制备及微结构调控

膜的方法有相转化法、烧结 法和熔融 纺丝拉伸法 等。 研究者用邻苯二 甲酸二丁酯 (DBP)IsJ、邻苯二甲酸二
相转化法有过程简单、成本较低等优点 ,是 国内外制备 甲酯(DMP)[9]、 丁 内酯[10】、环 丁砜[11]等作为稀 释
分离膜的主要方法 。相转化法中的非溶剂致相分离法 剂 ,通过 TIPS法制备 PVDF微孔膜。此类聚合物.稀
基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目(51603146);天津市科技计划项 目(课题 )(15P1 JO0O24O) 通讯联系人:刘海亮 ,主要从事分离膜研究 。E-mail:liuhailiang723@163.O2 ̄t l
高分子材料科学与工程
2018矩
稀 释剂 配 比、固含 量 变化 以及 无 机 粒 子 对 膜 微 观 结 构 1.3.3 孔 隙率测试 :采用干湿膜称量法测定膜孔 隙
历液一液 (L广L)相分离或者固一液(SL)相分离后再发生 通过 TIPS法制备 PVDF多孔膜并调控所得膜微结构
PVDF结晶固化[5,6I。与 NIPS法相 比,TIPS法在制 的研究还未见报道 。
备微孔膜方面有 以下优点 :(1)易于通过选择合适的稀
本文采用 DBP/DOA二元稀释剂 ,通过热致相分
关键 词 :聚偏氟乙烯 ;热致相 分离法 ;混合稀 释剂 ;平板膜 中图分类 号 :TQ325.4 文献标识码 :A 文章编号 :1000.7555(2018)03—0161—07
聚偏氟 乙烯 (PⅥ)F)是一种半 结晶性高聚物 ,由 陷较少 ;(3)过程可控性强 ,制备过程易连续化;(4)制
释剂或改变 制膜工 艺控制 膜结 构 (孔 径 大小和孔 隙 离法制备 PVDF微孔膜。通过形貌观察 、差示扫描量
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析溶液中两种高聚物分子间的 vndr a 作用 , a e Wal s 发现当体系的 H m kr a ae 常数为负值时 , 溶解于溶剂 中的两种 高聚 物分子 线 团界面 间作用 以排 斥力 为 主导 ,同种 差别 , 溶液体系将发生相分离; 当体系的 H m kr a ae 常数为正值时 , 两种高聚物则可共溶于溶剂 中, 不
聚 偏 氟 乙烯 ・ 稀释 剂 间介 电 常数 差异 对 热 致 相 分 离 法 制膜 微 观 结构 的 影 响
杨 健 , 文 明 赵 ,王 晓琳
( .清华大学化工系 , 1 北京 108 ; .军事医学科学院卫生装 备研究所 , 001 2 天津 3 0 6 ) 0 1 1 摘要 采用 14丁 内酯 、 ,一 邻苯二 甲酸二 甲酯 、 杨酸 甲酯 、 水 邻苯二 甲酸二丁酯 、 三醋酸甘油酯和卡必 醇醋酸
分子 间作用力 的差 别 , 分析 P D - 释剂体 系热致 相分 离后 形成 的微 观结 构 .稀 释剂分 别 采用 14丁 V F稀 ,- 内酯 ( ,-uy o c n , L 、 苯 二 甲酸 二 甲酯 ( i . ty pta t,D ) 水 杨 酸 甲酯 ( ty 14B trl t e B ) 邻 r ao D. me l hhl e MP 、 n h a Me l h slya , ) acle MS 、邻 苯 二 甲酸 二 丁 酯 ( i .uy pta t,D P) i t D. bt hhle B 、三 醋 酸 甘 油 酯 ( lcrlr cte n l a Gyeo taea , i t G A) T 和卡必 醇醋 酸酯 ( a i lctt, A A) Cr t e e C B .研究发 现 , V F和稀释 剂 间介 电常数 的差异 与 P D boa a PD VF
酯作为稀释剂 , 研究 了在以热致相分离( IS 法制 备聚偏 氟乙烯 ( V F 微 孔膜过 程 中,聚偏氟 乙烯 一 释 TP ) PD ) 稀
剂问介电差异对 P D V F膜微观结构 的影 响.实验发现 , V F稀 释剂 问介 电常数 的差异与 P D PD一 V F膜微 观结 构 有一定关联.当 P D V F介 电常数大 于稀释剂 的介 电常数时 , V F的分子问作用以引力为主导 , V F分子易 PD PD 于聚集结晶 , 形成松散球粒结构.当 P D V F介 电常数与稀 释剂的介 电常数相近时 , V F的分子间引力作 用 P D 与斥力作用相均衡 , 在淬冷条 件下 可形成 近似双 连续结 构.当 P D V F介 电常 数小 于稀释 剂 的介 电常数 时 , PD V F分子问有一定 的斥力效应 , V F分子结 晶困难 . PD 关键词 介电常数 ; 聚偏氟 乙烯 ; 释剂 ; 稀 热致相分离 ; 微孔膜 O 3 . 3 6 11 文献标识码 A 文章编号 0 5 —7 0 2 0 )22 1 - 2 109 (07 1-4 30 5
发 生相 分离 .
介 电常数 ( 是反 映 vndr a 作 用能 和 H m kr ) a e l Wa s a ae 常数 的重 要参数 之一 , 物理 意义相 对 比较
直观 , 而且 容易 获得 ,因此 本文尝 试 通过 P D V F和稀 释剂 间介 电常数 的差异 , 映不 同稀 释剂 中 P D 反 VF
稀释剂的组合及高聚物浓度等方式控制分相机理 , 特别适合制备聚乙烯 和聚丙烯 等结晶高聚物 ' 制 备微孑 膜 ,且微 孑 膜 强 度 高 ,孑 隙率 易 控 .聚偏 氟 乙 烯 ( o v ydn ur e P D ) 有 耐 L L L Pl i l eef oi , V F 具 yni l d
中图分类号
热致 相分 离 ( hr ayIdcdP aeSprtn TP ) T em l nue hs eaao , IS 法是近 3 l i 0年来 兴起 的制 膜技术 J .在 TP IS 过程 中 , 聚物只 有在较 高 温度下 才能被 稀 释剂溶 解 ,当温度 低 于最 低 溶解 温 度 时 ,高 聚 物与 稀释 剂 高 将发 生相 分离 .与 浸没沉 淀 (m ro rc itn 制 膜法 相 比 , IS法 可 通 过调 节 高 聚物 与不 同 Ime inPeiti ) s p ao TP
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V 12 0.8
20 0 7 年 1 2月
高 等 学 校 化 学 学 报
CHEMI CAI J OURNAL OF CHI NES E UNI VERST ES II
NO 1 .2
2 3 ~2 1 41 47