PTFE/CaCO3杂化中空纤维膜制备及其界面孔研究

以聚乙烯醇(PVA)和硼酸(H3 BO3)的凝胶体为纺丝载体,由聚四氟乙烯(PTFE)分散乳液通过凝胶纺丝法制备PTFE/PVA初生中空纤维,经烧结去除载体,得到聚四氟乙烯中空纤维膜.通过在成膜体系中引入纳米无机粒子碳酸钙(CaCO3),经后拉伸得到具有界面微孔结构的PTFE/CaCO3杂化中空纤维膜.研究了PVA和H3 BO3的络合机理,并讨论了CaCO3对杂化中空纤维膜性能及结构的影响.通过对膜的表面形貌观察表明所得PTFE中空纤维膜是一种均质膜,形成的界面微孔结构不同于PTFE双向拉伸产生的纤维-结点状裂隙孔结构,界面微孔的数量和孔径随着后拉伸倍数的增加呈增大的趋势.     

聚氨酯/无机粒子共混平板膜的结构和性能

通过在聚氨酯膜中引入无机粒子,利用相转化湿法成膜机理,制得了一系列不同粒子含量的聚氨酯共混平板膜。通过对膜结构的对比观察和对膜纯水通量及截留性能测试,研究了无机粒子对膜结构和性能的影响。结果发现:二氧化硅的含量,不仅显著影响膜结构和性能;而且通过拉伸处理,可以获得一种新型微孔结构——相界面分离微孔。研究显示活性炭粉对聚氨酯膜结构和性能的影响明显不同于二氧化硅。     

聚四氟乙烯膜的制备及性能

以聚乙烯醇(PVA)为成膜载体,由聚四氟乙烯(PTFE)分散乳液制得PTFE疏水膜,分析和讨论了膜烧结后的组成、动态力学性能的变化,用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜表面形貌。结果表明:(1)制备的PTFE膜较PTFE在组成上无明显变化;(2)经定长和松弛状态烧结的PTFE膜,其DMA谱图的α转变较PTFE未发现较大变化;(3)经定长状态下烧结后所得PTFE膜中原纤网络结点之间构成了较为疏松的微孔结构,而在松弛状态下烧结所得膜的微孔结构较为致密。     

二氧化硅填充聚氯乙烯杂化膜研究

在聚氯乙烯(PVC)纺丝液中适度加入二氧化硅(SiO2)无机粒子,以溶液相转化法制得PVG-SiO2杂化纤维膜.观察纤维膜的形貌,分析讨论SiO2含量和喷丝头拉伸比,对于产生界面微孔的作用及其与膜结构和性能的关系.结果表明,适量SiO2的加入,既可提高PVC纺丝液的稳定性,又使纤维膜产生界面微孔;在喷丝头拉伸比为2:1,SiO2含量为45%时,纤维膜中可产生较为明显的界面微孔结构,从而有效地提高其通透性.     

聚四氟乙烯中空纤维膜的制备

通过聚四氟乙烯(PTFE)树脂糊料挤出和拉伸烧结成型方法,制备PTFE中空纤维膜.考察了拉伸倍数、温度和速度等拉伸工艺和烧结工艺对PTFE中空纤维膜的结构和性能的影响.实验结果表明,制膜参数中,随着拉伸倍数和温度的增加,平均孔径和孔隙率增加,泡点降低;随拉伸速度增大,膜平均孔径变小,泡点增加,拉伸速度对孔隙率的影响则呈现无规律变化;烧结可提高PTFE中空纤维膜的强度,孔径和孔隙率增加.PTFE中空纤维膜具有明显的非对称结构.     

PTFE/PAN共混中空纤维膜的制备与性能

以聚丙烯腈(PAN)为成膜载体,由聚四氟乙烯(PTFE)分散乳液通过干-湿法纺丝制得PTFE/PAN共混中空纤维膜。利用红外光谱(FT-IR)研究了烧结前后中空纤维膜的化学变化,热失重(TGA)分析了中空纤维膜的热稳定性,并采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了不同烧结温度的中空纤维膜形貌。结果表明:在预氧化烧结过程中PAN发生了环化反应,生成耐热的梯形结构,提高了中空纤维膜的耐热性;随着烧结温度的升高,生成的点纤结构尺寸明显增加,中空纤维膜的力学强度显著提高。     

聚氯乙烯/无机粒子复合膜的结构与性能

通过在聚氯乙烯(PVC)铸膜液中引入无机粒子二氧化硅,利用湿法相转化法成膜机理,制得一系列不同粒子含量的PVC/SiO2复合膜。对PVC/SiO2复合膜的形貌进行观察,分析和讨论了无机粒子SiO2含量对PVC/SiO2复合膜产生界面微孔的作用以及添加聚乙二醇(PEG)后PVC/SiO2复合膜性能的变化。结果表明,添加一定含量的二氧化硅可在PVC/SiO2复合膜中产生较明显的界面微孔结构,有效增强PVC/SiO2复合膜的通透性及力学性能,而PEG添加则有利于PVC/SiO2复合膜中界面微孔之间的贯通。     

PVC/PAN共混膜的制备与性能

采用溶液相转化法制备了聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯腈(PAN)共混膜,研究了(PVC)/(PAN)共混体系的相容性,并通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对PAN水解前后共混膜结构、形貌和性能进行了表征与分析。结果表明,(PVC)/(PAN)为部分相容体系,在成膜过程中产生明显界面微孔结构;共混膜中的PAN发生水解后,生成大量酰胺、羧酸、羧酸盐等亲水基团,改善了共混膜的亲水性(膜的水接触角从87.48°降低到65.12°),提高了共混膜的通透性(膜的纯水通量从84.17 L/(m2.h)升高到343.7 L/(m2.h))。     

PTFE中空纤维膜微孔结构调控技术研究进展

从原料、工艺和后处理三方面,综述了近年来基于推压成型-拉伸法制备聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜微孔结构调控技术的研究进展。认为树脂原料是基础,压缩比决定膜内外径,分子量与膜微孔结构关系密切;工艺调节是最基本、最主要的手段,预成型、推压成型、热处理、拉伸致孔和烧结定型各工序及其参数能够直接影响膜微孔结构;后处理是有益补充,涂覆、物理气相沉积和包缠能够对膜表层微孔结构做进一步修饰,达到减小膜分离层孔径并最大限度保持膜的高孔隙率的目的。最后,对PTFE中空纤维膜微孔结构调控技术的发展趋势进行分析展望。     

PU/PVDF共混中空纤维膜结构与性能

采用熔体纺丝后拉伸的方法制备了聚氨酯(PU)/聚偏氟乙烯(PVDF)共混中空纤维膜,研究了拉伸对共混膜形态结构的影响,通过测定水通量随透膜压力的变化讨论了PU/PVDF共混中空纤维膜的压力响应性能,并对不同拉伸倍数所得膜压力响应性能差异进行了研究.结果表明,拉伸过程增大了聚合物间界面微孔的通透性,有效地提高了膜的水通量;且随拉伸倍数的提高,PU/PVDF共混中空纤维膜界面微孔的回复性有所提高.     

A novel method to prepare hydrophobic poly(tetrafluoroethylene) membrane,and its properties

Hydrophobic poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) flat-sheet membranes were prepared by a novel method with polyvinyl alcohol (PVA) as membrane carrier. Factors affecting PTFE membrane pore structure and mechanical properties such as sintering temperature, sintering state, and the simulate model were investigated. Results show that it was better to form pore structure at the first sintering stage. Morphologies of membranes were observed by scanning electronic microscopy (SEM). Membrane microvoids among the fibrils net nodes were loose by fixed setting sintering while compact by relax setting sintering. Chemical constitution and thermal stability of PTFE/PVA blend membrane after sintering (m-PTFE) and PTFE membrane were investigated, and no obvious difference in chemical constitution could be found between m-PTFE and PTFE membranes. The m-PTFE membranes obtained are still strong hydrophobic by the determination of contact angle to water.     

Generalized Access to Mesoporous Inorganic Particles and Hollow Spheres from Multicomponent Polymer Blends

Mesoporous inorganic particles and hollow spheres are of increasing interest for a broad range of applications, but synthesis approaches are typically material specific, complex, or lack control over desired structures. Here it is reported how combining mesoscale block copolymer (BCP) directed inorganic materials self‐assembly and macroscale spinodal decomposition can be employed in multicomponent BCP/hydrophilic inorganic precursor blends with homopolymers to prepare mesoporous inorganic particles with controlled meso‐ and macrostructures. The homogeneous multicomponent blend solution undergoes dual phase separation upon solvent evaporation. Microphase‐separated (BCP/inorganic precursor)‐domains are confined within the macrophase‐separated majority homopolymer matrix, being self‐organized toward particle shapes that minimize the total interfacial area/energy. The pore orientation and particle shape (solid spheres, oblate ellipsoids, hollow spheres) are tailored by changing the kind of homopolymer matrix and associated enthalpic interactions. Furthermore, the sizes of particle and hollow inner cavity are tailored by changing the relative amount of homopolymer matrix and the rates of solvent evaporation. Pyrolysis yields discrete mesoporous inorganic particles and hollow spheres. The present approach enables a high degree of control over pore structure, orientation, and size (15–44 nm), particle shape, particle size (0.6–3 µm), inner cavity size (120–700 nm), and chemical composition (e.g., aluminosilicates, carbon, and metal oxides).     

双向拉伸PTFE微孔膜的制备及其孔性能

以聚四氟乙烯(PTFE)细粉料为原料通过一系列机械操作：推挤、滚压和拉伸制得双向拉伸微孔膜．膜的孔性能由GTL—D孔径测定仪和扫描电镜观察膜形态结构来测定．实验结果表明：PTFE粉料和拉伸条件影响相互联系的各项膜孔性能数据，而在不同机械操作阶段的膜形态结构又有显著的差别、双向拉伸微孔膜是呈孔径大小较均匀的纤维网状结构．     

磺化聚苯醚/聚醚酰亚胺共混质子交换膜的制备与性能

以磺化聚苯醚(SPPO)和聚醚酰亚胺(PEI)为原料,采用溶液共混法制备了SPPO/PEI共混质子交换膜,并经扫描电镜(SEM)、热重分析、拉伸测试等对膜的结构和性能进行了表征。结果表明,共混膜较纯SPPO膜具有更高的热稳定性、力学性能和尺寸稳定性;SPPO与PEI之间的强烈氢键相互作用使两组分之间并未发生明显的相分离。PEI的引入虽使得共混膜的质子传导率有所下降,但对于PEI含量在40%以下的共混膜,其质子传导率仍维持在约10-2S/cm的数量级水平,能满足质子交换膜的要求。     

PVDF/SMA共混膜的制备与性能

通过马来酸酐和苯乙烯合成了苯乙烯/马来酸交替共聚物(SMA),并按不同质量比与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,通过溶液相转化成膜法制备了PVDF/SMA共混膜。采用红外光谱、扫描电镜、膜通量测试等对不同铸膜液所形成膜的结构和性能进行了研究。结果表明,随着铸膜液中交替共聚物含量增大,所成膜及膜表面交替共聚物含量增大,膜孔尺寸增大,膜孔隙率升高,纯水通量增大,蛋白质截流能力下降,膜表面亲水性和耐蛋白污染能力增强。     

硫酸钡填允改性对PTFE密封材料性能的影响

采用冷压和自由烧结工艺制备硫酸钡填充改性聚四氟乙烯(PTFE)密封材料。实验研究了硫酸钡表面处理方法、颗粒粒径及其体积含量对材料性能的影响,并对改性机理进行了分析。研究结果表明,采用钛酸酯偶联剂NDZ-401可以较好地改善填料颗粒和PTFE基体间的界面结合度,有利于提高材料性能;采用小粒径硫酸钡填充PTFE材料可有效降低材料的应力松弛率,但拉伸强度下降明显;大粒径硫酸钡的填充改性效果优于小粒径,且当其体积含量约为26%时,可获得综合性能较好的PTFE密封复合材料。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜的研究

基于热致相分离基本原理,通过熔融共混聚偏氟乙烯/CaCO3/邻苯二甲酸二丁酯三元体系,制备了聚偏氟乙烯膜.考察了稀释剂和CaCO3含量对膜微观结构及拉伸强度的影响,以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响.结果显示,稀释剂和CaCO3含量对膜微观结构和拉伸强度影响显著;而CaCO3含量虽然对共混体系结晶度影响不太明显,但是对其结晶温度有较为显著的影响.