热致相分离法UHMWPE/HDPE微孔膜的制备及性能

采用热致相分离法,以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)为基体,液体石蜡(LP)为溶剂,制备得到UHMWPE/HDPE微孔膜。HDPE的加入不仅降低了体系的黏度,也同时减缓了体系结晶速度。冷却速率对微孔形态有重要影响,尤其是以较低降温速率冷却时,HDPE的加入改变了微孔形态,并使孔径变大。研究表明,采用合适的配比及工艺条件,可以制备平均孔径约1μm、孔径均匀的UHMWPE/HDPE微孔膜;UHMWPE/HDPE微孔膜在135℃闭孔,在160℃薄膜依然保持原来形状而不塌缩,可见其应用于锂离子电池隔膜时耐热性能优于PP、PE隔膜及其复合膜。     

热致相分离法制备平片式EVOH微孔膜研究

采用热致相分离方法,选择乙烯的摩尔分数为32%的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为原料,丙三醇为稀释剂制备了亲水性高分子平片式微孔膜,并研究了体系组成、冷却速率等对膜的结构和性能的影响.测试了膜的纯水通量、截留率和孔隙率,用泡点法测得了平均孔径.并用扫描电子显微镜(SEM)表征了微孔膜的断面形态.结果表明:分相的方式及微孔的形态由体系组成及冷却速率决定.降低聚合物浓度,延缓冷却速率,都有利于较大孔径膜的生成并得到较大的纯水通量和孔隙率,同时截留性能有所下降.     

冻胶法制备超高分子量聚乙烯/SiO2杂化微孔膜研究——稀释剂与SiO2对铸膜液熔融结晶性能的影响

根据界面相分离原理,以矿物油为稀释剂,O2为添加剂,采用冻胶法制备了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜以及UHMWPE/SiO2杂化微孔膜,讨论了稀释剂以及无机粒子含量对膜熔融结晶性能的影响.结果表明,矿物油作为微孔稀释剂,其加入使微孔膜中UHMWPE熔点降低,结晶度减小.当SiO2与UHMWPE质量比低于8/10时,随SiO2含量增加,UHMWPE熔点变化不显著,熔限增加,结晶温度升高,相对结晶度增大,微晶尺寸减小;当SiO2加入量足够大时,相对结晶度反而减小.随SiO2其含量增加,界面孔增多,膜孔隙率提高,水通量增大,泡点孔径先增大后减小.     

萃取剂对UHMWPE微孔膜结构与性能的影响

采用热致相分离(TIPS)法制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微孔膜,研究了分别以正己烷、乙醇和1,2-二氯乙烷作为萃取剂对超高分子量聚乙烯微孔膜结构及其性能的影响.实验表明,当萃取剂依次是正己烷、乙醇和1,2-二氯乙烷时,UHMWPE微孔膜的孔径和孔隙率逐渐减小,但力学性能却逐渐提高.DSC法和WAXD法计算的微孔...     

用TIPS法成型超高分子量聚乙烯微孔材料的机理分析

超高分子量聚乙烯（UHMW－PE）微孔材料是以UHMW－PE为聚合物基体的新型功能性材料，根据其特点，热致相分离（TIPS）方法被用于UHMW－PE微孔材料的成型，文中简要分析了TIPS方法的热力学机理，借助UHMW－PE／溶剂二元体系相图综述了相分离过程，溶剂体系和冷却速率等对制品微观结构的影响。     

超高分子量聚乙烯/石蜡油体系的热力学相图及微孔膜的结构

在制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微孔膜的过程中需要加入大量的稀释剂如液体石蜡(LP),以降低聚乙烯的熔体黏度,同时作为微孔膜的造孔剂。文中首先通过热力学理论分析了UHMWPE/LP体系是属于强相互作用体系,然后通过热台-显微镜装置在慢速的升温和降温过程中获得了相平衡温度曲线,再通过差示扫描量热测试获得了结晶温度曲线,发现相平衡温度与结晶温度均与聚乙烯含量成正相关性,分别组成了UHMWPE/LP体系的热力学相图中的相变开始和相变结束时的温度曲线。该相分离发生在100～130℃的温度范围内,是由于该体系中聚乙烯结晶引发了固-液相分离,该体系的相分离过程可以认为是晶相与非晶相之间的物质交换的过程。最后扫描电镜照片也表明UHMWPE/LP体系中的液体石蜡会削弱聚乙烯的结晶能力,影响冷却后非晶相的尺寸,从而改变萃取后微孔膜的微观结构。     

超高分子量聚乙烯/石蜡油体系的热力学相图及微孔膜的结构EI北大核心CSCD

在制备超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微孔膜的过程中需要加入大量的稀释剂如液体石蜡(LP),以降低聚乙烯的熔体黏度,同时作为微孔膜的造孔剂。文中首先通过热力学理论分析了UHMWPE/LP体系是属于强相互作用体系,然后通过热台-显微镜装置在慢速的升温和降温过程中获得了相平衡温度曲线,再通过差示扫描量热测试获得了结晶温度曲线,发现相平衡温度与结晶温度均与聚乙烯含量成正相关性,分别组成了UHMWPE/LP体系的热力学相图中的相变开始和相变结束时的温度曲线。该相分离发生在100～130℃的温度范围内,是由于该体系中聚乙烯结晶引发了固-液相分离,该体系的相分离过程可以认为是晶相与非晶相之间的物质交换的过程。最后扫描电镜照片也表明UHMWPE/LP体系中的液体石蜡会削弱聚乙烯的结晶能力,影响冷却后非晶相的尺寸,从而改变萃取后微孔膜的微观结构。     

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.     

热诱导相分离法制备低密度聚乙烯微孔膜——（1I）动力学因素对微孔膜结构的影响

选择低密度聚乙烯（LDPE）为主体材料，二苯醚（DPE）为稀释剂，研究了淬冷温度、粗化时间等影响液滴生长的动力学因素对热诱导相分离法（TIPS）制备LDPE／DPE微孔膜结构的影响。结果表明，在相同粗化时间的条件下，随着LDPE／DPE体系冷却温度的逐渐升高，孔径逐渐变大。对于质量百分数为20％LDPE／DPE体系，在结晶温度以下（0℃、30℃、60℃）粗化时。温度对微孔膜的孔径影响较小。而在90℃的恒温条件粗化时，体系始终处在液一注相分离区域，最终得到微孔膜的孔径接近5μm。在结晶温度以下（60℃）进行恒温粗化，粗化时间对微孔膜的孔径影响不大；而在结晶温度以上（90℃）进行恒温粗化时，则是随着粗化时间的延长，微孔膜的孔径逐渐变大。     

PVDF/PS共混微孔膜的制备

将聚偏氟乙烯和聚砜共混,通过溶胶一凝胶相转化法研制高孔隙率微孔膜．考察了聚合物浓度、PVDF／PS配比、溶剂种类和组成、添加剂浓度、凝胶浴温度和组成、溶剂挥发时间和热处理温度对膜孔径和孔隙率的影响．实验发现：使用DMF／DMAc混合溶剂可提高膜孔径和孔隙率;随LiCl含量的增加,膜孔径和孔隙率逐步增加;凝胶浴温度对膜的水通量没有太大的影响,但凝胶浴组成对膜性能有很大的影响;延长溶刺挥发时间,导致平均孔径减小．选择适当的膜液组成,可制得孔径为0.2～1.0μm,孔隙率达到90％以上的PVDF／PS共混微孔膜,而且共混膜的孔隙率比单组分PVDF膜有大幅度的提高．说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值,     

热致相分离法制备的聚苯醚微孔膜及其形态

选择聚苯醚作为锂离子电池用耐高温隔离膜制备膜材料,以环己醇为溶剂,采用热致相分离法(TIPS)制备聚苯醚微孔膜。绘制了聚苯醚/环己醇体系的热力学相图,并研究了聚合物含量、冷却速度、结晶粗化时间等对最终微孔膜形态的影响。聚苯醚/环己醇体系冷却时存在液-液相分离区域,偏晶点约为57.5%。微孔大小随着聚合物含量与冷却速率的增大而变小。对聚苯硫醚进行了充分的晶体粗化,将产生大量大颗粒球晶,蜂窝状微孔减少。研究表明,选择合适的成膜条件及配方,可以制备具有蜂窝状微孔且孔径均匀、孔径范围为0.1μm～1μm的聚苯醚微孔膜,可适用于锂离子电池隔离膜。     

SiO2对聚氨酯杂化膜微孔结构及性能的影响

用热致相分离法制备了PU/SiO2杂化膜,研究了不同SiO2及其用量对PU/SiO2/溶剂体系微孔膜微孔结构的影响,并测试了膜的水通量.结果表明:具有不同结构的SiO2能够提高溶剂二氧六环的结晶温度,即冷却速率加快,使微孔膜的微孔尺寸细化,同时使微量水的结晶温度也有所不同,水的冻结温度与孔尺寸的大小直接相关.在冷却速率较快的体系中,形成的微孔尺寸较小,因此其水的冻结温度较低;而冷却速率较慢,形成的微孔尺寸较大,因此其水的冻结温度较高.SiO2的结构将影响与PU之间界面成孔的形态不同,SiO2的粒径越小,其与PU膜接触面积加大,增加了膜孔的连通性,使PU膜的水通量增大.     

热诱导相分离法制备低密度聚乙烯微孔膜——（I）低密度聚乙烯（18D）／二苯醚体系

选择低密度聚乙烯(LDPE-18D)为主体材料，二苯醚(DPE)为稀释剂，用热诱导相分离法(TIPS)制备了疏水性的聚乙烯微孔膜，重点对不同浓度的LDPE／DPE微孔膜结构以及采用不同牌号的LDPE和采用高密度聚乙烯(HDPE)制备的微孔膜进行了对比探讨。利用浊度法测出了LDPE-18D／DPE体系的双结点线，DSC法测出了相应的结晶温度曲线，从而得到了LDPE-18D／DPE体系的热力学相图。实验结果表明，在不同浓度的LDPE-18D／DPE体系中，因具有不同的相分离机理而形成不同结构的微孔膜；当LDPE-18D的初始质量分数为10％～30％时，体系将首先发生液-液相分离；当初始质量分数为40％～50％时，体系将发生固-液相分离，而当初始质量分数大于50％时，体系将不会产生微孔结构；微孔膜的孔径随着LDPE-18D的初始质量分数增加而逐渐减少。     

热致相分离法制备聚丙烯微孔膜

简述了用热致相分离（ＴＩＰＳ）法制备聚丙烯微孔膜的热力学依据,即聚丙烯／稀释剂二元体系的固－液、液－液相分离和弱相互作用体系的综合平衡相图,Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ相互作用参数对相图的影响,以及实际ＴＩＰＳ过程的非平衡相图。以此为依据,概述了ＴＩＰＳ法制备聚丙烯微孔膜的成膜机理。在上述理论基础上,综述了稀释剂与聚丙烯的相互作用、稀释剂的流动性和结晶性、初始浓度、冷却速率及成核剂对膜结构的影响。最     

热致相分离法制备防水透气膜

使用大豆油和液体石蜡作为混合稀释剂,通过热致相分离法(TIPS)制备了聚丙烯(PP)防水透气微孔膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、水通量测试、气体通量测试等手段对膜的形貌和性能进行了表征。研究结果表明,向豆油里添加液体石蜡,能有效增大膜孔隙率,同时膜的防水透气性能也有很大提高。     

热致相分离法制备聚合物微孔膜的研究进展

分别从S-L相分离和L-L相分离两方面简述了热致相分离法制备聚合物微孔膜的成膜过程.从聚合物分子量、聚合物浓度、稀释剂与聚合物的相互作用、稀释剂的流动性及结晶、冷却速度及冷却方式、萃取剂的种类及萃取剂的抽提方式、成核剂几方面总结TIPS法制膜的研究进展,并从膜材料、膜结构以及制膜方法三方面阐述热致相分离法制膜的发展趋势.     

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。     

NIPS法制备小孔径SPES-PES共混UF膜及其性能表征

采用非溶剂致相分离(NIPS,nonsolvent induced phase separation)法制备小孔径磺化聚醚砜-聚醚砜(SPES-PES)共混超滤(UF)膜,对其进行性能表征,讨论溶剂、聚合物浓度、聚合物配比对膜性能的影响.结果表明,溶剂对膜性能的影响较大,用N,N二甲基乙酰胺(DMAc)制得的UF膜通量和截留率相对来说都比较好;随着聚合物SPES-PES浓度的增大,水通量减小,对PEG10000的截留率先增大再基本保持不变;根据实验结果,共混UF膜的截留分子质量(MWCO)小于6 000Da,其为负电荷小孔径共混UF膜.根据Matlab计算,共混UF膜的孔径为1.98nm,其MWCO为3 060Da.     

双层刮膜法中聚砜膜结构的控制和性能研究

同时刮膜法是一种利用涂层与支撑层分离来制备高表面开孔率微孔膜的方法.本文采用同时刮膜法制备PSf微孔膜,考察了底层制膜液中聚砜的浓度、添加剂PVPK-90含量、凝胶浴温度以及PEI涂层厚度等参数对膜结构和性能的影响.结果表明,PSf溶液中聚合物浓度增大使溶液的黏度明显增大,同时膜表面凹洞数目减少,孔径减小,且水通量减少...     

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.