相转化法聚合物/溶剂/非溶剂铸膜体系的热力学计算

计算了相转化法铸膜体系中常见的典型三元相图,分析了聚合物与溶剂之间、聚合物与非溶剂之间、溶剂与非溶剂之间的相互作用参数对聚合物/溶剂/非溶剂铸膜液体系相图的影响,以及体系温度和聚合物摩尔体积对聚合物/溶剂/非溶剂铸膜液体系相图的影响。根据溶剂-非溶剂汽液平衡数据和溶解度参数得到了溶剂-非溶剂、溶剂与聚合物以及非溶剂与聚合物之间的Flory-Huggins相互作用参数,从而获得了几种常见铸膜液体系的相图。同时,利用聚合物/溶剂/非溶剂铸膜液体系的相图数据对热力学模型的参数进行了优化,取得了与实验结果较一致的计算结果。     

双亲纳米颗粒在选择性溶剂中的自组装行为：耗散粒子动力学模拟

接枝聚合物纳米颗粒在构筑多级功能性纳米材料方面具有很大潜力,但其在选择性溶剂中自组装相图却鲜见报道。利用耗散粒子动力学模拟研究了溶剂选择性、接枝聚合物链长度以及亲水、疏水聚合物链比例等因素对双亲纳米颗粒自组装行为的影响,并绘制了自组装形态相图。结果显示,随着浓度的增大,双亲纳米颗粒逐渐自组装成球状、棒状、二维膜、纳米膜孔等丰富纳米结构。不仅如此,溶剂与亲水、疏水聚合物相容性差异较小时（a_S-HL=40k_BT/R_c,a_S-HB=50k_BT/R_c）,双亲纳米颗粒自组装形成层状纳米结构,在较高浓度时,形成规则的多孔网络结构。研究发现,双亲纳米颗粒浓度和接枝聚合物的链长以及亲水、疏水聚合物链比例是调控双亲纳米颗粒自组装形态的关键因素。鉴于双亲纳米颗粒丰富的自组装行为,它在气体分离、检测、载药、催化剂载体等领域有着很大的潜在应用价值。     

双亲纳米颗粒在选择性溶剂中的自组装行为:耗散粒子动力学模拟

接枝聚合物纳米颗粒在构筑多级功能性纳米材料方面具有很大潜力,但其在选择性溶剂中自组装相图却鲜见报道。利用耗散粒子动力学模拟研究了溶剂选择性、接枝聚合物链长度以及亲水、疏水聚合物链比例等因素对双亲纳米颗粒自组装行为的影响,并绘制了自组装形态相图。结果显示,随着浓度的增大,双亲纳米颗粒逐渐自组装成球状、棒状、二维膜、纳米膜孔等丰富纳米结构。不仅如此,溶剂与亲水、疏水聚合物相容性差异较小时(a _(S-HL)=40k _BT/R_c,a _(S-HB)=50k _BT/R_c),双亲纳米颗粒自组装形成层状纳米结构,在较高浓度时,形成规则的多孔网络结构。研究发现,双亲纳米颗粒浓度和接枝聚合物的链长以及亲水、疏水聚合物链比例是调控双亲纳米颗粒自组装形态的关键因素。鉴于双亲纳米颗粒丰富的自组装行为,它在气体分离、检测、载药、催化剂载体等领域有着很大的潜在应用价值。     

1种制备含氟聚合物微孔膜的环境友好型的工艺方法

正1种制备含氟聚合物微孔膜的环境友好型的工艺方法。该工艺方法过程包括含氟聚合物与稀释剂混合,稀释剂为柠檬酸酯类、对苯偏苯类和多元醇二苯甲酸酯类中的1种或2种以上的混合物;加热溶解,脱泡形成均一铸膜液;采用自然冷却或凝胶浴的方式加工固化成型;用萃取剂萃取出膜孔中的稀释剂得到含氟聚合物微孔膜;形成的萃取剂/稀释剂混合物通过精馏分离回收。与现有技术相比:该发明应用热致相分离原理,制备出断面为均匀的双连续孔结构,皮层结构可     

高性能聚砜中空纤维纳滤膜基膜的研制

采用干-湿法工艺制备聚砜基膜,研究了聚砜铸膜液中聚砜含量、添加剂种类、溶剂组成及含量和凝固浴温度对膜性能的影响。研究结果表明,铸膜液中聚砜含量和添加剂含量对膜性能影响较大;使用混合溶剂可有效改善膜的孔结构和提高聚砜基膜的性能;控制凝胶浴温度可以得到较高性能的基膜。通过选择最佳铸膜液组成及工艺条件,可以制备较高性能的基膜。     

CA-CTA微孔滤膜

CA-CTA微孔滤膜是二醋酸纤维素和三醋酸纤维素混合纤维素膜。微孔滤膜的孔径大小及均匀性与铸膜液的聚合物浓度、CA和CTA的比例、混合溶剂比例、添加剂用量、铸膜温度、湿度等因素有关。CA-CTA微孔滤膜性能优于CN-CA微孔滤膜。各项指标基本上达到美国Millipore公司和Gelmen公司微孔滤膜标准。     

PVC-溶剂-非溶剂相混合参数表征

<正>聚合物-溶剂-非溶剂(沉淀剂)三元相混合参数是影响浸没沉淀相转化法成膜的一个关键因素,溶剂/非溶剂的选择影响成膜机理:瞬时液-液分相和延时液-液分相。顺时液-液分相是指铸膜液浸入凝胶浴后迅速分相,有利于形成大孔结构;延时液-液分相是指铸膜液浸入凝胶浴后一定时间后才开始分相成膜倾向于形成海绵状结构[1]。这是由于当在铸     

稀释剂对TIPS法等规聚丙烯中空纤维微孔膜孔径及其连通性的影响

热致相分离（TIPS）法制备等规聚丙烯（iPP）中空纤维微孔膜,邻苯二甲酸二丁酯（DBP）与邻苯二甲酸二辛酯（DOP）的混合溶剂作为制膜稀释剂。干/湿氮气流量法测定了α（稀释剂中DBP的质量分数）和β（铸膜液中聚合物的质量分数）对膜样品的平均孔径及其分布的影响,并采用膜孔曲折因子定量表达膜孔连通性。发现全部膜样品均体现窄孔径分布特征。对于相同的β, α增加导致平均孔径及膜孔连通性下降。α=0.20时,β增加,膜的平均孔径先增加后降低,膜孔曲折因子稍下降; α=0.35或0.50时,β增加,膜的平均孔径降低,膜孔曲折因子下降。膜孔连通性体现了膜内部的拓扑结构,共溶剂组成和铸膜液固含量能够调节iPP中空纤维微孔膜的孔径及其连通性。     

完全蒸发法制备聚氨酯多孔膜及膜结构与性能的研究 (一)铸膜液组成及其蒸发速度的研究

本文应用完全蒸发法制备聚氮酯多孔膜,并对铸膜液组成及溶剂蒸发速度进行了研究。制备多孔膜的铸膜液是由聚合物、溶剂和致孔剂三部分组成,致孔剂在膜的下层结构中形成孔隙。实验证明,蒸发速度常数K是成膜过程中蒸发速度的定量参数,它是铸膜液组成和成形工艺条件的函数。     

陶瓷膜超疏水改性及其膜蒸馏性能研究

以聚苯乙烯(PS)和四氢呋喃(THF)的混合溶液为铸膜液,无水乙醇(Et OH)为非溶剂,通过非溶剂致相分离(NIPS)法在亲水性陶瓷膜表面构造超疏水性PS微孔膜,得到超疏水性陶瓷膜。考察PS与Et OH比例、浸渍时间对陶瓷膜疏水性和膜结构的影响,并通过浸没式真空膜蒸馏(SVMD)研究超疏水性陶瓷膜的脱盐性能。结果表明,超疏水改性后,PS沉积在陶瓷膜表面,减小了膜的平均孔径;当PS与Et OH的质量比为1:4,浸渍时间为3 min时,改性膜的水接触角达到152°,滚动接触角达到8°,达到超疏水效果,且在SVMD中的渗透通量最高,保持在1.57 kg/(m~2·h)左右,脱盐率高于99.5%。     

相转化法制备聚砜类纳滤膜的研究现状

介绍了国内外用浸入沉淀相转化法制备聚砜类纳滤膜的研究现状,系统阐述了浸入沉淀相转化法制备聚砜类纳滤膜时,聚合物含量、溶剂、添加剂、凝固浴、预蒸发时间和辐照对其结构和性能的影响,通过对这些因素的调节,可以改变相分离时的热力学和动力学过程,控制膜皮层的厚度、致密性,改变膜截面的孔结构,对膜的水通量和分离性能产生影响。     

非溶剂相转化辅助粗糙基底法制备高疏水PES膜

以提高PES膜的疏水性能为目的,采用非溶剂相转化辅助模板法制备了高疏水的PES平板膜。讨论了非溶剂相转化辅助粗糙基底法对PES膜膜结构的影响,并分别研究了砂纸目数、铸膜液浓度、凝固浴中正丙醇浓度对PES膜的复制效果和疏水性的影响。实验表明,砂纸目数为1 000目,铸膜液中PES质量分数为15%,凝固浴中正丙醇含量为100%时,制备的PES膜的疏水性较高,接触角由80°上升至134°。     

溶剂/非溶剂体系对聚醚砜微孔膜性能和结构的影响

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,乙醇(EtOH)、异丙醇(IPA)、正丁醇(BuOH)、一缩二乙二醇(DegOH)、聚乙二醇400(PEG400)为非溶剂添加剂,研究了溶剂/非溶剂体系对聚醚砜(PES)膜的结构和性能的影响.改变铸膜液体系中的非溶剂含量对膜的结构和性能有很大影响,但是这种影响不是以非溶剂的绝对含量来衡量的,而取决于非溶剂/溶剂的比值.改变溶剂的组成和配比也改变了溶剂/非溶剂体系,体系的溶度参数越接近PES的溶度参数,与PES的相容性越好,但是膜的通量较小.实验结果表明,采用NMP(或DMAc)与DMF以适当比例混合作溶剂,比采用单一NMP(或DMAc)作为溶剂制得的膜通量要大.通过改变溶剂配比,可实现对膜的表面开孔率、孔径、断面结构等参数的微控.     

PSF/SPSF相容性对合金膜结构和性能的影响

通过混合焓法预测并用相差显微镜表征了PSF/SPSF合金体系的相容性，表明二者为部分相容体系，合金膜中聚合物的组成和铸膜液中溶剂的性能影响PSF/SPSF间的相容性，进而影响合金膜的结构和性能。随合金体系相容性下降，膜的平均孔径显著增加，水通量增大而相应的截留率下降，研究表明，改变PSF/SPSF间的相容性是调节膜结构，提高膜性能的有效方法。     

聚偏氟乙烯纳米多孔膜结构调控及离子传递特性

在纳微米尺度调控膜孔结构对发展高性能膜分离材料具有重要意义。使用半结晶性高分子材料聚偏氟乙烯（PVDF）,利用非溶剂诱导相分离（NIPS）、蒸汽诱导相分离（VIPS）、溶剂蒸发诱导相分离（EIPS）方法,成功制备了不同形貌的多孔膜。提出了根据聚合物的结晶生长机制调控膜孔结构概念,根据溶剂蒸发时间调控结晶生长。利用SEM和BET对膜孔形貌进行表征,XRD和DSC对结晶进行检测,氢离子（H⁺）和四价钒离子（VO²⁺）以及其他常用离子的扩散系数表征传质特性。在溶剂蒸发诱导结晶的过程中,随着溶剂蒸发时间的延长,膜断面的球晶比例逐渐增加,最后至球晶完全融合,膜孔结构发生了显著变化,且膜的结晶度和结晶形态随之发生变化,离子选择性能随膜孔尺寸减小而逐渐增大。     

聚偏氟乙烯纳米多孔膜结构调控及离子传递特性

在纳微米尺度调控膜孔结构对发展高性能膜分离材料具有重要意义。使用半结晶性高分子材料聚偏氟乙烯(PVDF),利用非溶剂诱导相分离(NIPS)、蒸汽诱导相分离(VIPS)、溶剂蒸发诱导相分离(EIPS)方法,成功制备了不同形貌的多孔膜。提出了根据聚合物的结晶生长机制调控膜孔结构概念,根据溶剂蒸发时间调控结晶生长。利用SEM和BET对膜孔形貌进行表征,XRD和DSC对结晶进行检测,氢离子(H+)和四价钒离子(VO2+)以及其他常用离子的扩散系数表征传质特性。在溶剂蒸发诱导结晶的过程中,随着溶剂蒸发时间的延长,膜断面的球晶比例逐渐增加,最后至球晶完全融合,膜孔结构发生了显著变化,且膜的结晶度和结晶形态随之发生变化,离子选择性能随膜孔尺寸减小而逐渐增大。     

NIPS法一步制备PVDF疏水分离膜的研究进展

非溶剂致相转化法(NIPS)作为膜制备的一种常用方法,因其具有控制膜结构,可实现膜制备与改性一步完成的特性,在制备高性能疏水分离膜方面具有广阔的前景。文中总结了聚偏氟乙烯(PVDF)疏水分离膜制备的常用方法及其优缺点,讨论了NIPS法制备PVDF疏水膜时的聚合物浓度、溶剂、添加剂、非溶剂对膜疏水性能的影响,展望了NIPS制备高性能疏水分离膜的前景。     

聚合物间相容性的预测和表征及在高分子合金分离膜中的应用

简要介绍了聚合物间相容性的预测及表征方法及在高分子合金分离膜中的应用。聚合物形成共混体系的相容性的预测能够通过聚合物间溶度参数或混合焓变来实现。可以用目视法或溶液粘度法方便地表征合金膜铸膜液内聚合物相容性，高分子合金致密膜中聚合物相容性则可以通过合金膜的光学透明度、显微镜观察等方法表征，也可以通过测量聚合物合金体系Tg的方法来测量。另外相容性也可以通过滤谱学方法加以辅助说明。以上预测和表征方法都与合金膜具体实例联系，表明这些方法在合金膜研究中有着广泛的应用。     

相分离法制备超疏水聚丙烯的研究

利用聚合物/(溶剂-非溶剂)的相分离过程制备出了具有超疏水性能的聚丙烯(PP)薄膜,其与水的接触角可高达160°±2°。通过改变聚丙烯浓度、预处理温度以及加入弹性体,获得了伞状、圆盘夹心状及多孔粗糙小球状等不同的微观形貌,不同的微观结构分别对应了不同的疏水效果。探讨了体系相分离过程的机理及其和微观结构的关系,结果为不同的微观结构其实是由相分离过程中液/液相分离(聚合物富相/聚合物贫相)与固/液相分离(结晶)2个分离机理的相互竞争导致的。     

相转化法制备聚砜膜研究进展

系统概述了相转化法制备聚矾膜时聚矾含量、添加剂、凝固浴及铸膜液在空气中的蒸发时间对其结构和性能的影响。随着聚矾含量的增加,膜结构从疏松向致密转变;在铸膜液中添加适合的添加剂可制备适当结构和渗透性能的聚矾膜;在凝固浴中添加适量的溶剂,可有效抑制膜内大孔结构的形成;空气中蒸发时间的增大时,膜表面趋于疏松,当增加到一定程度后基本趋于稳定。还综述了相转化法制备聚矾膜时聚矾含量、添加剂、凝固浴及铸膜液在空气中的蒸发时间对其结构和性能的影响。