PU/PVDF薄膜的制备及其性能研究

通过合成革干法成膜(离型纸转移法)工艺制备PU/PVDF共混薄膜,并通过偏光显微镜(POM)、场发射扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG)、接触角测量仪(OCA)、拉力试验机等方法,研究了PU/PVDF共混薄膜的结构、亲疏水性能、机械性能及热力学性能。结果表明:共混薄膜的晶型尺寸受到PU含量的制约,并且二者是不相容体系;随着PVDF组分含量的增大,共混薄膜表面的接触角逐渐增大,薄膜的机械拉伸强度先增大后减小,薄膜的断裂伸长率逐渐减小;PVDF的加入能有效解决合成革面层在压花过程中,纯PU树脂容易发生的粘辊、合成革表面发雾、花纹不清晰、花纹变形问题。     

非水溶性丝素粉体与聚氨酯共混膜的性能

采用浸没沉淀相转化法制备非水溶性丝素粉体与医用聚氨酯共混膜。研究共混膜中非水溶性丝素粉体质量分数不同时共混膜的表面形貌、吸水性、透汽性、水接触角及力学性能和红外光谱图的变化。实验结果表明:随着非水溶性丝素粉体质量分数的增加,共混膜的表面形貌由致密逐渐变得疏松,并逐渐出现微孔,且粉体在共混膜中分布均匀并没有明显的团聚现象,这表明二者的相容性好;另外,共混膜的断裂伸长和拉伸模量较纯PU膜虽有不同程度下降,但其吸水性和透汽性逐渐得到提高;膜的水接触角逐渐下降,表明其亲水性逐步得到提高。     

冷却温度对聚偏氟乙烯/超高分子量聚乙烯共混中空纤维膜结构与性能的影响

针对聚偏氟乙烯(PVDF)膜强度与渗透性能难以同步提高的问题,以矿物油和邻苯二甲酸二丁酯为复合稀释剂,通过热致相分离法制备了PVDF/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)共混中空纤维膜,探究不同冷却温度对膜形貌及孔结构的影响,并通过气通量、水通量及拉伸强力测试表征了中空纤维膜的渗透性能与力学性能。结果表明:原纤状UHMWPE增加了PVDF球晶聚集体的连接性;冷却温度对共混中空纤维膜的结构与性能影响显著;随着冷却温度的升高,PVDF/邻苯二甲酸二丁酯和UHMWPE/矿物油的相分离与结晶时间均延长,纤维膜的平均孔径和孔隙率增加,渗透性能改善,但大孔的出现和UHMWPE原纤数量的减少使纤维膜的力学性能下降。     

PU/PVDF防水透气共混膜的制备及性能研究

采用静电纺丝法制备聚氨酯/聚偏氟乙烯(PU/PVDF)共混纳米纤维膜,研究PU、PVDF质量分数、溶剂体积配比、溶质质量比对纳米纤维形貌、直径及膜性能的影响,探索共混纤维膜较优制备工艺。结果表明:共混纳米纤维膜较优制备工艺为静电纺丝电压14 kV、接收距离10 cm、纺丝液质量分数12%、溶剂体积配比N,N-二甲基甲酰胺/丙酮为4/6、溶质质量比PU/PVDF为7/3,此条件下可获得具有较优防水透气性能和力学性能的共混膜。     

纳米纤维毡复合材料制备及其吸声性能研究

以二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮混合溶剂分别溶解聚氨酯(PU)和聚偏氟乙烯(PVDF)制备静电纺丝溶液,采用高压静电纺丝技术分别将PU、PVDF和PU/PVDF共混三种纺丝液喷纺于多孔泡沫板表面,制成纳米纤维毡复合材料,并表征了纳米纤维毡的形貌,测试了纳米纤维毡复合材料的吸声性能。结果表明,PU和PVDF纳米纤维毡复合材料在中低频区域具有良好的吸声性能,质量比为7∶3的PU/PVDF共混纳米纤维毡复合材料的吸声性能明显优于PU和PVDF纳米纤维毡复合材料。     

PET/WSPET聚酯共混物的结构与拉伸流变性能

以水溶性聚酯WSPET为改性剂,对普通聚酯PET进行改性,用毛细管流变仪测试PET、WSPET及其共混物在拉伸流场中的流变性能,用傅里叶红外变换光谱和X衍射仪对PET/WSPET共混纤维的结构进行分析。结果表明:PET/WSPET聚酯共混物熔体属于拉伸变稀型,熔体的表观拉伸黏度随拉伸应力的增加而降低,拉伸应力随拉伸应变速率的提高而增大,提高拉伸应变速率会导致熔体拉伸黏度下降;WSPET的加入不会明显改变PET的结构,但共混物的结晶性能会随WSPET加入量的增加而呈下降的趋势。     

热致相变分离法制备PVDF微孔膜及其性能研究

本以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为稀释剂,聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,通过热致相变分离法,制备了PVDF微孔膜。采用扫描电镜（SEM）、差示扫描量热法（DSC）、拉伸压缩材料试验机等手段对PVDF微孔膜的性能及热力学特征进行了表征。结果表明：DMP作为稀释剂时与PVDF有很好的相容性;铸膜液中DMP质量分数由50%增加到80%时,PVDF微孔膜的纯水通量和孔隙率分别由65 L/(m2?h)和34%增加到230 L/(m2?h)和77%,分别增加了135%和254%;而随着铸膜液中DMP含量的上升,PVDF微孔膜的断裂伸长率以及断裂强度都是逐渐下降的;此外,用有机非溶剂处理微孔膜后,膜通量可以提高3~4倍;同时,热力学研究表明当DMP含量不断上升时,PVDF结晶颗粒变得越来越模糊,而且球晶之间的空洞变大,球晶间的结合则更为稀疏,球晶尺寸也呈现出了变小的趋势。     

SiO2原位掺杂聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,以PVDF和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用原位复合溶胶-凝胶法和高压静电纺丝技术制备纳米SiO₂原位掺杂PVDF复合纳米纤维膜,并分析纳米纤维膜的表面微观形貌、化学结构、力学性能以及压电性能等。结果表明:复合纳米纤维膜的面密度与厚度随TEOS质量的增加而增加;静电纺丝使PVDF中部分α相转变为β相,纯PVDF纳米纤维膜的β相含量是PVDF粉末的1.54倍,为(31.42±0.62)%;且原位掺杂SiO₂后β相含量进一步提高,拉伸强力与输出电压均呈先增大后降低的趋势,当TEOS质量为1.643 g时PVDF纳米纤维膜β相含量最高为(42.59±0.62)%,原位掺杂PVDF纳米纤维膜拉伸强力最大为(8.03±0.19) N,输出电压最高为(2.33±0.13) V。     

凝固条件对PVDF/PVA共混中空纤维膜结构及性能的影响

采用干湿法纺丝工艺制备聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙烯醇(PVA)共混中空纤维膜,讨论凝固条件对膜结构及性能的影响,旨在选择适当的凝固条件,制备性能较优的PVDF/PVA共混中空纤维膜。结果表明,凝固浴为液氮时,孔结构非常致密;凝固浴为水时,随凝固浴温度升高,外皮层界面孔数量较少但尺寸增大,且由裂缝状转变为圆孔状,靠近外层的指状孔延长,孔结构变疏松;凝固浴温度升高,水通量增大,卵清蛋白截留率降低;较高的凝固浴温度有利于PVDF结晶和拉伸强度的提高。     

共混PVDF/PAN纳米纤维隔膜材料制备与研究

为了提高隔膜材料的孔隙率,优异热稳定性等,以热学性能良好的聚丙烯腈(PAN)和机械性能良好的聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,制备出3D空间结构的PVDF/PAN共混纳米纤维膜材料。为了得到融合性较好的两种聚合物共混纺丝,研究了不同共混比例(3∶7,5∶5,7∶3)的PVDF/PAN纳米纤维膜的结构形貌和性能。结果表明:制得的共混纳米纤维膜孔隙率达到68.9%~72.0%;其次随着PVDF比例的增加,力学性能有所提高,纵向应力可达11.81 MPa,并且在130℃时能保持良好的稳定性,这对未来生产更安全、稳定且高效的隔膜具有重要意义。     

聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能

本文用静电纺丝法制备聚氨酯/聚偏氟乙烯共混纳米纤维膜,研究了溶质质量比对纳米纤维形貌、直径及膜性能的影响,探索共混纤维膜较优制备工艺。采用静电喷射方式将聚氨酯湿气固化胶喷于涤纶基布表面,再以较优静电纺丝工艺将共混纳米纤维喷于含胶水的涤纶基布上,研究了共混纳米纤维膜/涤纶基布复合织物的防水透气等性能。结果表明：共混纳米纤维膜较优制备工艺为：静电纺丝电压为14 kV、接收距离为10 cm、纺丝液浓度为12 wt%、溶剂配比N,N-二甲基甲酰胺/丙酮=4/6、溶质质量比聚氨酯/聚偏氟乙烯=7/3;聚氨酯湿气固化胶在涤纶布表面呈微米级点状或块状分布,当其质量百分数为40 wt%时,纳米纤维膜与基布粘结牢度、透气性较好,复合织物随膜厚度增加,其抗湿性相差不大,耐静水压值、透气性、断裂伸长率有所降低,但拉伸断裂强力有很大提高。     

改性聚偏氟乙烯中空纤维分离膜的研制

本实验采用干-湿相转化法制备聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维血液分离膜,通过在铸膜液中引入聚乙烯醇(PVA)与戊二醛反应交联物,改善膜材料的亲水性。研究了PVDF浓度、PEG含量等对膜性能的影响。结果表明,改性聚偏氟乙烯(PVDF)血液分离膜的亲水性明显提高,接触角从70.2。降至54.5。,水通量从85.4L/(h.m2)-1提高到189.4L/(h.m2)-1,蛋白吸附性量则从92mg/m2降至27mg/m2,有较好的化学稳定性。随着PVDF浓度的增加,膜的拉伸性能增强,破裂压增大,水通量和膜分离孔径减小;随着PEG含量的提高,膜的机械性能变化不大,水通量明显提高。     

载药聚偏氟乙烯伤口敷料的制备及其性能

为获得轻薄柔软的伤口敷料,并使其具备优异的压电和抗菌性能,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,掺杂不同质量分数的盐酸恩诺沙星(Enro),采用静电纺丝技术制备载药PVDF复合纳米纤维膜。分析了复合纳米纤维膜的形貌、化学结构对其压电性能、药物缓释和抗菌性能的影响。结果表明:PVDF质量分数为8%时,纤维平均直径为(753±128) nm,纤维网成膜良好,复合纳米纤维膜直径随着Enro质量分数的增加呈先增大后减小趋势;纺丝过程中PVDF由α晶型转变为β晶型,使纤维膜具备了压电性能,可产生9 mV的输出电压;当 Enro质量分数为15%时,纤维膜释药速度平稳、持续时间长且具备优异的抗菌性能,适合用作伤口敷料。     

纳米AI203溶胶的稳定性及PVDF／AI203杂化膜的性能研究

以异丙醇铝（AIP）为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了纳米氧化铝（A1203）溶胶。研究了酸解剂、酸铝比[n（H＋）／n（Al3＋）]、陈化时间等因素对溶胶粒径和稳定性的影响,得到了制备稳定、透明纳米A1203溶胶的最佳工艺条件,即酸解剂HN03;n（H＋）／n（Al3＋）=0.18～0．25;陈化时间20h。为了改善聚偏氟乙烯（PVDF）膜的性能,通过PVDF与AIP的原位聚合,制备了不同PⅥ）F含量的PVDF／A1203杂化膜。采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、红外光谱（FI-IR）、差示扫描量热法（DSC）、热失重分析（TGA）等手段对膜的结构和性能进行了表征。结果表明：杂化膜的纯水通量随着PVDF浓度的增大呈下降趋势,截留率则随着PVDF浓度的增大逐渐升高;AIP的加入使得杂化膜两相之间存在键合,可以增强Al2O3和PVDF之间的化学连接,从而提高杂化膜的亲水性和机械强度;添加AIP后,杂化膜的热分解温度向低温移动,即杂化膜的热稳定性下降;而AIP对PVDF膜的熔点影响不明显。     

Al2O3/PVDF杂化膜的制备及凝胶相变过程的研究

利用乙烯基三甲氧基硅烷为偶联剂,异丙醇铝（AIP）为无机前驱体,与KOH甲醇溶液改性的聚偏氟乙烯（PVDF）混合形成铸膜液,通i封目转化法制备具有化学键相结合的Al2O3/PVDF杂化膜。研究了杂化制膜液体系相行为及凝胺沉淀过程动力学过程,探讨了AIP对杂化膜结构和性能影响的机理。结果表明：加入AIP后,铸膜液的粘度增加,且AIP含量的增加会改变铸膜液体系的相平衡关系,使其成为热力学不稳定体系,降低其对非溶剂的容纳能力,从而加速铸膜液的凝胶化过程。凝胶化初期成膜过程胶凝速度最快,之后随时问的延长而逐渐减慢。不同的铸膜液体系的胶凝速度不同。随着AIP含量的增多,凝胶速度增加,体系发生相分离的速度变快,但当AIP含量达到20％时,凝胶速率反而下降。     

Al2O3/PVDF杂化膜的制备及凝胶相变过程的研究

利用乙烯基三甲氧基硅烷为偶联剂,异丙醇铝(AIP)为无机前驱体,与KOH甲醇溶液改性的聚偏氟乙烯(PVDF)混合形成铸膜液,通过相转化法制备具有化学键相结合的Al2O3/PVDF杂化膜。研究了杂化制膜液体系相行为及凝胶沉淀过程动力学过程,探讨了AIP对杂化膜结构和性能影响的机理。结果表明:加入AIP后,铸膜液的粘度增加,且AIP含量的增加会改变铸膜液体系的相平衡关系,使其成为热力学不稳定体系,降低其对非溶剂的容纳能力,从而加速铸膜液的凝胶化过程。凝胶化初期成膜过程胶凝速度最快,之后随时间的延长而逐渐减慢。不同的铸膜液体系的胶凝速度不同。随着AIP含量的增多,凝胶速度增加,体系发生相分离的速度变快,但当AIP含量达到20%时,凝胶速率反而下降。     

聚N-异丙基丙烯酰胺/聚氨酯梯度复合膜的温敏亲-疏水性及透湿性

为解决智能防水透湿膜材料温敏响应度低和温敏透湿通量不足的问题,将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)通过涂覆的方式复合于具有多级孔结构的聚氨酯(PU)梯度膜上,通过调控PNIPAM的涂覆量制备PNIPAM/PU梯度复合膜,并对复合膜的结构、温敏亲-疏水性和温敏湿热传递性进行研究。结果表明:PNIPAM温敏层的构筑不仅没有改变膜材料的多级孔结构,还赋予了梯度复合膜材料温敏亲-疏水转变性能,即低于转变温度(30 ℃)时表现为亲水性,高于转变温度时表现为疏水性;PNIPAM的引入提高了梯度复合膜的温敏透湿通量,50 ℃时PNIPAM质量分数为6%的梯度复合膜的透湿率为6 398.3 g/(m²·24 h),高于PU膜的透湿率(4 843.4 g/(m²·24 h)),且PNIPAM的质量分数越高,梯度复合膜的溶胀性随温度的增加下降越显著。     

Quick dissolvable,edible and heatsealable blend films based on konjac glucomannan – Gelatin

A novel quick dissolvable, edible and heatsealable blend film of konjac glucomannan and gelatin was prepared successfully by using the solvent-casting technique with different blending ratios of the two polymers. The structure of the blend films was investigated by using differential scanning calorimeter, Fourier transform infrared spectrum and transparence analysis, etc., the physical properties of the films such as mechanical property, heat-sealing, water–vapor transmission ratio and water-solubility were also examined. The results indicated that the blend system of konjac glaucomannan and gelatin had a conditional miscibility. A new crystal occurred and hydrogen bonding interaction was strengthened when the KGM content in the blend films was around 40 wt%. The blend film had the best miscibility, a good tensile strength, heatseal and the least water–vapor transmission ratio at the same ratio. All the blend films showed a wonderful water-solubility and could dissolve not more than 30 s. Taking the degradability into account, the blend film K4 might be a perfect material for edible inner packaging.     

纳米Al2O3溶胶的稳定性及PVDF/Al2O3杂化膜的性能研究

以异丙醇铝(AIP)为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了纳米氧化铝(Al2O3)溶胶。研究了酸解剂、酸铝比[n(H+)/n(Al3+)]、陈化时间等因素对溶胶粒径和稳定性的影响,得到了制备稳定、透明纳米Al2O3溶胶的最佳工艺条件,即酸解剂HNO3;n(H+)/n(Al3+)=0.18~0.25;陈化时间20 h。为了改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,通过PVDF与AIP的原位聚合,制备了不同PVDF含量的PVDF/Al2O3杂化膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱(FI-IR)、差示扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)等手段对膜的结构和性能进行了表征。结果表明:杂化膜的纯水通量随着PVDF浓度的增大呈下降趋势,截留率则随着PVDF浓度的增大逐渐升高;AIP的加入使得杂化膜两相之间存在键合,可以增强Al2O3和PVDF之间的化学连接,从而提高杂化膜的亲水性和机械强度;添加AIP后,杂化膜的热分解温度向低温移动,即杂化膜的热稳定性下降;而AIP对PVDF膜的熔点影响不明显。