制膜条件对聚丙烯中空纤维微孔膜强度的影响研究

用热致相分离法制备了聚丙烯中空纤维膜,研究了制膜过程中等规聚丙烯熔融指数、初始浓度以及凝固浴温度等因素对所制备膜强度的影响,提出了用热致相分离法制备等规聚丙烯中空纤维膜的适宜工艺条件.对影响合成高分子膜强度的各因素进行了分析和讨论.     

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.     

制膜工艺条件对PVC/SPES共混膜性能的影响

采用溶剂-非溶剂扩散致相分离的方法,在不同制膜条件下(铸膜液聚合物含量、铸膜液温度、凝胶浴温度和凝胶浴组成)制备了PVC/SPES共混膜,并对膜的纯水通量、截留率、断裂强度、耐污染性能和膜的断面结构等性能进行了测试,从而探讨制膜工艺条件对PVC/SPES共混膜微观结构及性能的影响.通过对不同聚合物含量的共混膜的纯水通量、截留率、机械性能和耐污染性能测试比较,得到PVC/SPES共混膜的最佳制膜条件:聚合物质量分数为16％,铸膜液温度为70℃,凝胶浴温度为20℃,凝胶浴为纯水.     

相分离方式对PVC/PVDF/PMMA共混膜性能的影响

在PVC/PVDF/PMMA共混比为6∶1∶3,聚合物质量分数为16％的条件下,考察了该体系相分离方式随添加剂PEG200,400,600的加入,溶剂二甲基乙酰胺(DMAc)减少而变化的情况.并通过电镜扫描(SEM)、水通量及孔隙率的测试和拉伸试验,探讨了相分离方式(扩散诱导相分离DIPS、热致相分离TIPS、扩散诱导相分离DIPS与热致相分离TIPS相结合)及PEG分子量对PVC/PVDF/PMMA共混膜断面形态结构、水通量、孔隙率、拉伸强度等性能的影响.结果表明,PEG分子量为200,400,600,加入量分别达到15％,18％,20％时,在常温下共混体系的相分离方式将由DIPS变为DIPS与TIPS相结合或单纯的TIPS;通过TIPS得到的PVC/PVDF/PMMA共混膜断面形态结构为海绵状,表面比较粗糙,水通量较DIPS和DIPS与TIPS结合得到的膜稍低,截留率和拉伸强度有一定程度的提高;PEG分子量对TIPS得到的膜的微观结构有明显的影响;由DIPS得到的膜,由致密皮层与指状大孔构成,由DIPS与TIPS相结合得到的膜,除了皮层与指状大孔外,还有海绵状结构.     

共混改性聚丙烯分离膜的制备与性能研究

在热致相分离法膜制备过程中,采用亲水改性剂对聚丙烯(PP)分离膜进行共混亲水改性,研究了混合稀释剂组成、改性剂含量和制膜温度对膜结构和性能的影响。结果表明:混合稀释剂中豆油质量分数为80%时PP膜具有均匀贯通的膜孔,铸膜液中改性剂质量分数为5%时分离膜具有良好的亲水性和膜孔渗透性。优化芯液温度和纺丝温度,改性PP中空纤维膜的初始水通量可以达到1276L/(m~2·h)。     

正交实验设计方法优化膜蒸馏用聚丙烯平板疏水微孔膜的制备条件

采用热致相分离方法制备了膜孔径分布为0.02~0.1μm的聚丙烯平板疏水微孔膜.用正交实验设计方法对聚丙烯平板膜的制备方法进行优化设计.在正交实验设计条件下,以纯水和浓度为0.5 mol/L的NaCl水溶液真空膜蒸馏实验特性,确定了聚丙烯平板疏水微孔膜优化制备条件.在研究范围内,此优化制备条件为:稀释剂为豆油、iPP(质量分数)为27%、等规聚丙烯(iPP)熔融指数(MI)为16.08 g/10 min、淬冷温度为20℃、成核剂己二酸含量(质量分数)为0.5%、萃取剂为正己烷、铸膜液温度为190℃、刮板温度为210℃.     

热致相分离法制备超高分子量聚乙烯微孔膜

以液体石蜡为稀释剂，用热致相分离方法（TIPS）制备了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）微孔膜。实验测定了UHMWPE／液体石蜡体系的相图，研究了冷却速率、UHMWPE初始浓度和分子量对膜结构及性能的影响，用扫描电子显微镜（SEM）及压汞法表征了微孔膜的微观结构及平均孔径和孔隙率，同时测试了膜的纯水通量。结果表明，UHMWPE／液体石蜡体系只存在由聚合物结晶导致的固-液相分离过程，UHMWPE初始浓度的增加或冷却速率的加快均可以导致膜平均孔径和水通量的减小；聚合物分子量影响着膜的结构与性能，聚合物分子量增加时，膜的孔径和水通量均逐渐减小。     

热致相分离制备聚丙烯微孔膜微观结构的研究

对热致相分离制备的聚丙烯中空纤维微孔膜微观结构进行了分析研究．研究表明，通过改变稀释剂、聚丙烯浓度和成核剂种类及浓度，可以改变聚丙烯微孔膜的形态、孔结构和孔径大小．     

热致相分离法制备亲水性聚丙烯中空纤维膜

通过热致相分离法(TIPS),利用亲水性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来提高聚丙烯(iPP)中空纤维膜的亲水性,并获得了不同PMMA浓度下的改性膜.利用FTIR、XPS、SEM及接触角测量仪等方法表征了iPP膜的组成、结构以及亲水性等性能.结果表明:PMMA的添加提高了膜的亲水性、水通量;当PMMA的添加量为10%(质量分数)时,接触角从125°降到67°,平均孔径从0.17μm增加到0.30μm,水通量为1 256L/(m2·h),相比于纯膜提高了167%.     

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。     

TIPS法iPP中空纤维膜的拉伸性能研究

通过熔融共混等规聚丙烯(iPP)/邻苯二甲酸二丁酯(DBP)/邻苯二甲酸二辛酯(DOP)体系,采用热致相分离法(TIPS)制备iPP中空纤维膜,且在不同的拉伸温度及拉伸比下对中空纤维膜进行拉伸研究.对膜结构与透过性能进行了表征.采用环境扫描电子显微镜(SEM)对膜的内、外表面以及截面结构进行观测,发现拉伸后膜外表面的皮层以及膜结构得到有效改善.使用电子式万能试验机对中空纤维膜的拉伸强度进行了测试.随着拉伸温度和拉伸比的增加,膜的孔隙率、纯水通量以及拉伸强度均呈现先增大后减小的趋势.膜的孔隙率最大可提高35.3％,纯水通量提高了286.9％,拉伸强度可提高至6.86 MPa.nano-SiO2(纳米SiO2)添加的杂化膜经过拉伸后,孔隙率增大了46.8％,纯水通量提高了416.1％,拉伸强度提高了181.9％.研究表明:通过对iPP中空纤维膜进行拉伸处理,可以优化膜结构,并改善了膜表面皮层以及透过性能.     

聚丙烯微孔膜亲水化研究进展

以聚丙烯为膜材料制成的微孔膜具有力学性能好、化学稳定等特点,可直接用于电池隔膜和双极膜基材,而经亲水化处理后的聚丙烯微孔膜在水处理工业中显示了更广阔的应用前景。文中介绍了制备聚丙烯微孔膜的热致相分离法和熔融挤出-拉伸法。并针对聚丙烯微孔膜表面亲水化改性方法的特点和工艺条件,进行了较全面地综述,如引发剂引发、臭氧处理、辐射(紫外光、电子束、离子束、γ射线)处理、低温等离子体处理以及共混等。最后简要叙述了聚丙烯膜亲水处理后,微观结构和应用性能的变化。     

再生纤维素膜及其微孔膜性能的比较

用微相分离法制奋不同孔径的再生纤维素微孔膜。由流速法和电子显微镜测定了它们的孔径,研究了它们的透过性和力学性能,并且与一般铜氨法再生纤维素膜进行比较。结果表明,该膜具有较好的力学强度和韧性,较高的筛分性,特别是这种膜的透水速度比一般膜高两倍。上述性能的改善可归因于微相分离法使膜形成大量直通孔道。此外,本文提出一种格子模型表示一般膜的孔径三维无规分布的维数k与膜孔隙率p_r之间的关系,由此对流速法测定平均孔半径的计算公式修正如下:     

生物基聚乳酸微孔膜的制备及透析性能

通过浸没沉淀相转化法制备生物基聚乳酸(PLLA)微孔膜,并考察溶剂种类和致孔剂种类及致孔剂分子量对微孔膜结构和性能的影响.分别考察N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和1,4-二氧六环(DO)作为溶剂对PLLA膜微孔结构的影响,研究用聚乙二醇(PEG6000)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)作为致孔剂对PLLA膜微孔结构、平均孔径、水通量及接触角的影响;不同分子量的致孔剂PEG(600、6000、10000)对PLLA膜微孔结构、平均孔径及水通量的影响.通过扫描电镜照片发现,NMP和DMAc作为溶剂可得到指状孔,而DO作为溶剂得到胞状孔,PEG和PVP-K30作为致孔剂均可促进PLLA膜大孔的形成,PVP-K30可使PLLA膜表面更为多孔,不同分子量的PEG作为致孔剂会同时影响PLLA膜的孔径和皮层厚度.通过对制备的PLLA微孔膜的水通量及尿素、溶菌酶和牛血清蛋白的透过性能分析表明聚乳酸膜具有较好的溶质选择透过性,有望成为具有良好生物相容性和透析性能的新一代血液透析膜材料.     

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.     

低临界共溶温度PSf-DMAc-PEG体系微孔膜及其性能表征

讨论了聚砜(PSf)-N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-聚乙二醇(PEG200、PEG400和PEG600)低临界共溶温度(LCST)体系;通过理论和实验验证了其LCST体系的存在,利用LCST的热致相分离(LCST-TIPS或Reverse thermally induced phase separation,简称RTIPS)法制备了PSf微孔膜,讨论了凝胶浴温度、制膜方法、铸膜液组成对PSf微孔膜的结构及性能影响.通过RTIPS机理所成膜综合力学性能优于非溶剂致相分离(NIPS)法所制备的膜,当PEG400:DMAc质量比为1.1:1,成膜水浴温度60℃时,膜渗透性能和机械性能较好,其膜通量670 L/(m~2·h·bar)(1 bar=0.1 MPa),平均孔径0.060μm,断裂强度5.62MPa.     

热致相分离聚丙烯平板微孔膜的制备

采用热致相分离法制备了聚丙烯-豆油体系聚丙烯平板微孔膜.研究了铸膜液组成、成核剂含量、铸膜液厚度等制膜条件和膜蒸馏操作条件对膜分离性能的影响.在聚丙烯质量分数为27.0%,以正己烷为萃取剂,铸膜液厚度为500μm,成核剂己二酸的质量分数为0.5%,循环水流量为30L/h,温度为70℃,膜后操作真空度为63.98kPa时,纯水的膜蒸馏通量可达351.43kg/(m2·h).     

热致相分离制膜条件对聚丙烯平板微孔膜结构的影响

以热致相分离法制备了聚丙烯平板微孔膜.研究了铸膜液中聚丙烯浓度、熔体指数、稀释剂和成核剂种类及含量、凝固浴温度等制膜因素及条件对膜结构的影响.采用扫描电子显微镜观测制备膜的断面及表面结构,并基于热力学和结晶动力学理论对聚丙烯成膜过程机理进行探讨,结果表明:制膜条件对聚丙烯平板微孔膜的结构影响明显.