热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的研究

热致相分离法是一种制备聚合物微孔材料的有效方法.介绍了聚合物初始浓度、稀释剂、降温速率、成核剂、萃取剂等因素对热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔材料的影响,并对热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜的最新研究进展进行了介绍.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的结构及性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为膜材料和稀释剂,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.通过差示扫描量热仪(DSC)测试了不同混合体系的固-液相分离温度,利用扫描电镜(SEM)观察和研究了稀释剂、冷却条件、聚合物浓度对膜断面微观结构的影响.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的微观结构研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和十二醇组成的混合溶剂为稀释剂,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.测试了不同体系的固-液相分离温度,研究了稀释剂、冷却条件、聚合物浓度对膜断面微观结构的影响.     

热致相分离制备聚偏氟乙烯膜

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基材,选用3种稀释剂邻苯二甲酸二甲酯(DMP),间苯二甲酸二甲酯(DMIP),水杨酸甲酯(MS)为稀释剂,通过热致液-固相分离制备了微孔膜.结晶度随PVDF含量的增加先增加后降低,在40%(wt,下同)时结晶度最大.结晶温度随着PVDF-MS,PVDF-DMIP,PVDF-DMP的顺序降低.考察了不同降温条件对聚偏氟乙烯膜的结构的影响.在液-固相分离的前提下,通过不同的降温条件,得到球粒堆积的微观结构.     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜

对聚偏氟乙烯(PVDF)/碳酸二苯酯(DPC)体系,采用热致相分离(TIPS)法制备了PVDF微孔膜.通过稀释剂的溶度参数对体系的相容性进行分析,热力学相图和不同PVDF质量浓度下制备的微孔膜断面照片均证明该体系具有较宽的液-液相分离区.PVDF/DPC体系偏晶点对应的PVDF浓度约为质量分数56%,低于此浓度体系降温后先发生液-液相分离,随着PVDF浓度的增大,微孔膜断面结构由双连续结构转变为蜂窝状结构,且膜孔孔径减小,高于此浓度体系降温后只发生固-液相分离,微孔膜断面呈块状紧密堆积结构.较快的冷却速率有利于低PVDF浓度时较小孔径膜和高PVDF浓度时较小球粒尺寸膜的生成.     

热致相分离法制备的聚偏二氟乙烯微孔膜结构

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。     

热致相分离法聚偏氟乙烯多孔膜制备及微结构调控

以邻苯二甲酸二辛酯(DBP)和己二酸二辛酯(DOA)组成混合稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜。通过冷场发射扫描电子显微镜观察所得膜形貌,采用差示扫描量热仪测试膜热力学性能,并对其渗透性能及力学性能进行测试表征。研究了稀释剂配比与聚合物浓度对PVDF平板膜结构和性能的影响。结果表明,PVDF/DBP/DOA体系成膜过程以S-L分相为主,呈典型的球晶结构。随PVDF浓度和混合稀释剂中DOA比例增加,膜横截面球晶结构尺寸及球晶结构晶粒间空隙均变小,同时膜表面孔隙率减小,致密度增加。此外,混合稀释剂中DOA比例增加,能够改善膜的力学性能,但会减小膜的纯水通量。     

稀释剂种类对聚偏二氟乙烯多孔膜性能的影响

以聚偏二氟乙烯(PVDF)为原料,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和二苯甲酮(DPK)为稀释剂,通过不同的相分离机理(固-液相分离或液-液相分离)制备了不同结构和性能的多孔膜.建立了聚合物/稀释剂体系的二元相图,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、孔隙率和水通量测试、差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)对多孔膜的结构和性能进行表征.研究结果表明:由PVDF/稀释剂体系制备的多孔膜断面结构主要为表面带有微孔的球粒.PVDF/DPK体系在PVDF含量为20 wt％、0℃水浴冷却的条件下获得了双连续结构的多孔膜,其孔隙率和水通量优于同体系其它多孔膜.PVDF多孔膜的结晶度随稀释剂含量的增大而增大,随冷却介质温度的升高而增大.PVDF多孔膜的晶型为α晶型,该晶型不随聚合物含量和冷却介质温度发生变化.     

丙烯腈-丙烯酸甲酯微孔膜的制备及成膜性能

以摩尔比为85/15的可熔融丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物(85/15AN-MA)为膜基体,用γ-丁内酯(γ-BA)和三乙酸甘油酯(GTA)复配作为混合稀释剂,采用热致相分离(TIPS)法制备了AN-MA基微孔膜。详细研究了聚合物浓度、混合稀释剂的配比和冷却速率对微孔膜的孔结构、孔隙率、水通量及力学性能的影响。研究结果表明,随着γ-BA含量的增加或凝固浴温度升高,微孔膜成型过程中存在小部分非溶剂致相分离(NIPS),形成不对称的横截面结构。增加GTA的比例或快的冷却速率更利于发生TIPS,γ-BA的质量分数为45%和50%时,微孔膜发生单纯的TIPS过程,凝固浴为0℃的乙醇浴时,AN-MA微孔膜具有更好的力学性能。     

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.     

混合稀释剂对热致相分离法制备等规聚丙烯微孔膜的影响

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和大豆油混合物为稀释剂,利用热致相分离(ThermallyInduced Phase Separation,TIPS)法制备了等规聚丙烯(iPP)微孔膜.结果表明,稀释剂体系中DBP和大豆油的质量比对浊点温度影响较大,而对结晶温度影响较小;随着稀释剂体系中DBP含量的增加,在固定聚合物浓度及相同的冷却条件下,多孔膜由空间网状结构逐渐转变为腔胞状结构,表面孔径也有明显的增大趋势;稀释剂的加入降低了iPP球晶的生长速率,其组成对iPP球晶生长速率也有一定影响.     

热致相分离法制备纳米碳酸钙/聚偏氟乙烯共混膜

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主要稀释剂,添加无机粒子CaCO3,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯/碳酸钙(PVDF/CaCO3)共混膜。考察了不同冷却条件对共混膜的影响以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响;研究了酸处理对共混膜微观结构、力学性能的影响。实验表明,通过改变冷却条件可以控制球晶的大小以及膜表面皮层的厚度;随着CaCO3含量的增加,PVDF共混膜的水通量先增加后减少,拉伸强度不断增加。经酸处理之后,共混膜水通量显著提高,拉伸强度有所下降。     

热致相分离法-溶胶凝胶工艺制备丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物微孔膜

以投料摩尔比为80/20的可熔融丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物(80/20AN-MA)为基体,良溶剂碳酸乙烯酯(EC)和绿色环保的非溶剂三甘醇二乙酸酯(TEGDA)为复配稀释剂,正硅酸乙酯(TEOS)为添加剂,热致相分离法(TIPS)溶胶凝胶工艺制备含有纳米二氧化硅(SiO2)的AN-MA杂化微孔膜。研究了复配稀释剂的配比、共聚物浓度以及添加剂的加入量对微孔膜的结构、孔隙率、亲水性、渗透性和力学性能的影响。结果表明,TIPS法结合溶胶凝胶工艺成功制备了SiO2纳米粒子均匀分布的AN-MA微孔膜。当共聚物质量分数为9%,复配稀释剂中EC与TEGDA的质量比为6/4,TEOS质量分数为5%,凝固浴为25℃水浴时,微孔膜的纯水通量提高了50%,达到120.0L/(m2·h),断裂强度提高了17%,达到3.4 MPa,膜的亲水性也得到了一定提高。     

热致相分离法制备高聚物微孔结构材料的研究进展

热致相分离法是一种制备微孔结构材料的新方法,采用该方法可以将常温下缺少合适溶剂的高聚物制成多孔材料。为促进该方法广泛而深入的应用,文中归纳了可采用热致相分离法制备微孔膜或细胞支架的结晶性和无定型高聚物,及其所对应的稀释剂体系。综述了稀释剂种类、工艺参数(高聚物浓度、冷却条件)和添加剂等因素对热力学相图、相分离机理、微孔结构及材料性能的影响。     

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．     

Development of polyethylene tetrafluoroethylene microporous film for advanced batteries

Lithium batteries have been recognized as advanced high-performance and high-power sources because they provide light weight, high energy density and high voltage. The quality of these type of batteries is determined by the efficiency of electron transfer in an electrolyte as well as the microporous structure of the membrane separator. In this report, we describe the development of a superior ETFE (polyethylene tetrafluoroethylene) microporous polymeric membrane suitable for use as the separator for lithium/Cu (II) rechargeable batteries and lithium/thionyl chloride primary batteries. The requirements for a microporous membrane to be employed in these lithium batteries are discussed. We report the membrane fabrication and membrane performance in both primary and secondary batteries.     

利用膜反应器制备纳米材料

在膜均相反应器中,利用分离膜结构中的微孔作为液体微量分布器,将膜一侧的反应物均匀微量地加入到膜另一侧反应物中进行反应,有利于过饱和度及其分布的控制。在膜气液反应器中,气－液两相分别位于微孔膜两侧,互不分散,膜能有效提供稳定、巨大面积的气液界面,有利于气液传质、过程控制和工业放大等。另外,介绍利用膜反应器制备纳米材料的原理和主要研究结果。     

菠菜微孔膜气调保鲜包装的试验研究

微孔膜气调包装技术是一种有效控制与调节包装内部气氛的方法.采用微孔膜气调保鲜技术包装菠菜,测量菠菜在贮藏过程中包装盒内的O2含量、外观、失重率、色差及叶绿素含量的变化,探讨微孔膜气调包装保鲜技术对贮藏菠菜的保鲜效果,并以无微孔密封包装为对照.结果发现,微孔膜气调包装能更好的维持菠菜的形态与品质.