一种新型聚烯烃消光膜的开发研究

采用共混制备新型聚烯烃消光膜,考察了聚乙烯(PE)与聚丙烯(PP)树脂的熔体质量流动速率(MFR)及主链结构对薄膜消光性能的影响,发现采用共混能够极大地改善薄膜消光性能,并选定具有合适MFR和主链结构的PE与PP树脂及确定两者配混比例,实现了消光性能优良的新型聚烯烃消光膜的制备。     

PP/纳米TiO2复合材料的晶体形貌和非等温结晶行为

用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）/纳米TiO2复合材料,用透射电子显微镜、偏光显微镜、差示扫描量热仪和广角X射线衍射仪对其纳米粒子分散性、晶体形貌和非等温结晶行为进行了研究。结果表明,纳米TiO2以纳米级尺寸均匀分散于PP基体中;130 ℃冷却和室温冷却时,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒比纯PP的细,并且随着纳米TiO2含量的增加,PP/纳米TiO2复合材料的晶粒尺寸先减小后增大,纳米TiO2含量为2 %（质量分数,下同）时晶粒最细;纳米TiO2对PP结晶具有加速作用;复合材料的结晶活化能高于纯PP的,并且纳米TiO2含量多且均匀时复合材料结晶活化能高;纳米TiO2含量较少时可诱导较多的β晶生成,当纳米TiO2含量为1 %时,复合材料中β晶含量达到25.2 %。     

PLLA/聚氧乙烯/改性纳米二氧化钛复合材料制备

以左旋聚乳酸(PLLA)、聚氧乙烯(PEO)、改性纳米TiO2为原料,通过熔融共混、热压成型法制备了PLLA/PEO/改性纳米TiO2复合材料,分别采用傅立叶变换红外光谱,电子拉力试验机,广角X射线衍射仪等对改性纳米TiO2的结构及复合材料的力学性能、结晶性能进行表征,并研究了复合材料在NaOH溶液中的降解行为。结果表明,向PLLA/PEO共混物中加入质量分数为1%的改性纳米TiO2能起到增强增韧的作用,并能显著改善复合材料的结晶性能。在NaOH介质中的降解结果表明,复合材料的降解速率随改性纳米TiO2用量的增加而增大,当纳米TiO2质量分数为5%时,复合材料的降解速率最大。     

PTT/PE共混体系结晶动力学及结晶形态研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚乙烯(PTT/PE)共混体系的非等温结晶动力学,通过热台偏光显微镜(POM)对共混物在等温条件下的结晶形态进行了研究。结果发现:PTT/PE共混体系各样品的结晶峰温度随着冷却速率的提高而下降,而半结晶时间t1/2随着冷却速率的提高而提高;结晶动力学常数Zc随着冷却速率的提高而下降,表明共混体系的结晶速率随着冷却速率的提高而降低;在POM观察的时间范围内各样品的球晶尺寸随着时间的延长而增大,PTT/PE(30/70)共混体系在190℃结晶时,球晶尺寸较大,即球晶生长较快。     

PTT/PE共混体系结品动力学及结晶形态研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯(PTT/PE)共混体系的非等温结晶动力学,通过热台偏光显微镜(POM)对共混物在等温条件下的结晶形态进行了研究.结果发现:PTT/PE共混体系各样品的结晶峰温度随着冷却速率的提高而下降,而半结晶时间t1/2随着冷却速率的提高而提高;结晶动力学常数Zc随着冷却速率的提高而下降,表明共混体系的结晶速率随着冷却速率的提高而降低;在POM观察的时间范围内各样品的球晶尺寸随着时间的延长而增大,PTT/PE(30/70)共混体系在190℃结晶时,球晶尺寸较大,即球晶生长较快.     

通用树脂制备分离膜的研究进展

综述了近年来制备聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)分离膜及分离膜表面改性的研究进展,介绍了熔融纺丝-冷却拉伸法、热致相分离法、共混拉伸法、熔融烧结法等分离膜的常用制备方法。PP、PE分离膜的制备在我国有着广阔的发展前景。     

二氧化钛-聚四氟乙烯光催化膜制作及其光催化活性研究

在常温条件下直接将高活性的纳米二氧化钛粉末与聚四氟乙烯(PIFE)乳液混合,通过辊压复合至不锈钢网上,制成了高活性的TiO2/PTFE多孔光催化膜.当TiO2与PIFE质量比为4:1时,光催化反应苯甲酸(浓度为20 mg/L)实验2 h内总有机碳(TOC)去除率高达81.3%,此时复合催化膜表面平整均匀,且孔隙分布均匀,更有利于有机物的吸附.催化剂最佳负载量为15mg/cm2.在优化反应条件下同悬浮态反应体系相比较,固定化膜表现出更好的活性.     

海藻酸钙/纳米TiO_2共混纤维的制备与表征

将含固体质量分数为5%的海藻酸钠纺丝原液与纳米二氧化钛(TiO2)水分散液均匀混合,制得海藻酸钠/纳米TiO2混合纺丝原液,采用湿法纺丝,通过氯化钙凝固浴,经拉伸、水洗,制备了海藻酸钙/纳米TiO2共混纤维,研究了纳米TiO2含量对共混纤维结构及性能的影响。结果表明:纳米TiO2的加入,提高了共混纤维的力学性能;加入质量分数为0.5%的纳米TiO2,海藻酸钙大分子链上的红外特征吸收峰峰形明显变宽,共混纤维的力学性能最佳,断裂强度为2.93 cN/dtex,断裂伸长率为7.34%,优于海藻酸钙纤维;添加纳米TiO2质量分数为3%时,纳米TiO2在共混纤维中仍能较好的分散,且纤维表面光滑。加入纳米TiO2后,共混纤维的热稳定性提高。     

TiO2/PVA杂化膜的渗透蒸发性能及结构表征

通过纳米TiO2粒子填充改性制备了新型TiO2/PVA杂化膜。红外光谱表明纳米TiO2表面的羟基与聚乙烯醇(PVA)链上的羟基存在较强的氢键作用。扫描电镜显示当TiO2的质量分数低于1.5%时,在PVA中分散均匀。X射线衍射显示纳米TiO2的加入降低了膜的结晶度。通过对含水质量分数低于20%的水/乙醇体系的脱水研究了该杂化膜的渗透性能,考察了TiO2粒子填充量、料液质量分数和温度与膜分离性能之间的关系。渗透通量J随着TiO2、水质量分数和温度的升高而增加,分离因子随着温度和水质量分数的升高而下降,在TiO2质量分数为1.5%时分离因子达到最佳值。40℃下分离质量分数85%的乙醇水溶液,分离因子可达1 590,渗透通量为0.049kg/(m2.h)。     

聚乙烯醇／羧甲基壳聚糖共混膜的结构性能研究

为了提高羧甲基壳聚糖(CMCT)的物理机械性能,采用溶液共混法以羧甲基壳聚糖和聚乙烯醇(PVA)为原料制备不同比例的PVA/CMCT共混膜.用扫描电镜(SEM)观察了共混膜的截面形貌;用DSC、FTIR表征了共混膜的结构;测试了共混膜的力学性能.结果表明:PVA与CMCT分子链间在共混膜中有一定的相互作用,PVA的加入有利于改善CMCT的综合力学性能;当CMCT与PVA质量比为40:60时,两组分相容性好,膜表面均匀光滑规整,共混膜的断裂强度可以达到49 MPa.     

复合无机纳米颗粒改性有机超滤膜的制备及其性能研究

为提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,采用无机纳米颗粒二氧化钛、氧化铝与聚偏氟乙烯共混,使用相转化法流延工艺制得无机改性有机高分子板式共混超滤膜;用杯式超滤装置考察了无机纳米颗粒的含量对改性膜性能的影响,用扫描电子显微镜观察纳米氧化铝颗粒、氧化钛颗粒在膜中的分布,对膜表面、断面孔结构及孔径进行观察;采用X射线光电子能谱测定改性超滤膜的元素组成及其比例.结果表明,纳米颗粒加入的总质量分数为3％,二氧化钛与氧化铝的加入质量比为1:1时,改性膜的水通量最大;纳米颗粒的加入并没有改变有机膜的微观结构和形态;改性超滤膜不仅保持了PVDF膜优良性能,而且增加了其强度、亲水性和抗污染性能.     

Influences of the chain structure of PE‐b‐PEG on the properties of PE/PE‐b‐PEG blend membranes prepared by TIPS

In this article, a series of diblock copolymer polyethylene‐b‐ poly(ethylene glycol)s (PE‐b‐PEGs) with various molecular weight of polyethylene segment was blended with linear low‐density PE. The PE/PE‐b‐PEG blend porous membranes with high porosity were obtained by thermally induced phase separation (TIPS) process. The isothermal crystallization kinetics of PE/LP/PE‐b‐PEG blends indicated that the introduction of PE‐b‐PEG could inhibit the growth rate of polyethylene crystals which could increase the pore size and porosity of the membranes. The PE/PE‐b‐PEG blend membranes with PE₁₃₀₀‐b‐PEG₂₂₀₀ showed the largest pore size and porosity due to its crystallization behavior during TIPS. The surface of the membranes became smoother and the morphology of the membranes could be effectively tuned by introducing PE‐b‐PEG. Compared with the PE membrane, the PE/PE‐b‐PEG blend membranes exhibited higher hydrophilicity (the water contact angle decreased from 112° to 84°), water permeability (the permeation flux increased from 80 to 440 L/m² h under 0.1 MPa), rejection performance (completely reject carbon particles in the filtration of carbon ink solution), and fouling resistance (the value of protein adsorption dropped from 0.25 to 0.05 mg/cm²). The hydrophilicity and fouling resistance of PE/PE‐b‐PEG blend membranes increased as the length of PE segment in PE‐b‐PEGs decreased. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 46499.     

聚乙烯-乙烯醇/TiO2共混非织造布的制备及其表征

通过高压静电纺丝技术,以异丙醇/水为混合溶剂,通过TiO2共混改性,制备了不同二氧化钛含量的聚乙烯-乙烯醇(EVOH)/二氧化钛(TiO2)非织造布,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射(XRD)对其微观形貌、结晶性能进行了研究,并分析了相对面电阻和吸碱率与TiO2共混量的关系。结果表明:经TiO2共混改性后,纤维中有白色团状突起出现,有实心纤维和空心纤维两种形貌;XRD分析表明,随着TiO2含量的增加,EVOH/TiO2非织造布的结晶度越来越低;非织造隔膜的吸碱率最大可达到950%。     

Electron microscopy investigation of ion exchange membranes

Transmission electron microscopy has been used for the recognition of the structural heterogeneity and the distribution of ionogenic groups in the cation exchange membranes. The investigations were performed on the fluorinated membranes (NAFION, MRF) and on the earlier known membranes containing poly(styrenesulphonic acid) (AMF C-322 and PE—PSSA membranes). The electron images of the ultra-thin sections revealed the homogeneous nature with the uniform distribution of small ionogenic group concentrations in the membranes NAFION and MRF—4MB, and the heterogeneous distribution of the groups in the poly(styrenesulphonic acid) membranes (AMF C-322, PE—PSSA membrane) and the membrane MRF-26, which is the consequence of the inhomogeneous nature of the polymer base of these membranes.     

聚丙烯酸酯／TiO2复合粒子对聚甲醛结构和性能的影响

分别采用聚丙烯酸酯／TiO2复合粒子和TiO2粒子对聚甲醛（POM）进行改性，通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪、差示扫描量热分析法和力学性能测试，考察了这两种粒子对POM的结晶行为、力学性能和抗紫外光能力的影响。结果表明：与TiO2粒子相比，聚丙烯酸酯／TiO2复合粒子使POM球晶变得更小，结晶度更低；聚丙烯酸酯／TiO2复合粒子与POM的相容性更好，进而有效提高POM的力学性能和抗紫外光能力。     

催化臭氧分离膜制备及去除腐殖酸机理分析

以微污染水为处理对象,考察了新型催化膜的过滤性能及抗污染行为。实验过程中采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2粉体,将不同焙烧温度的纳米TiO2颗粒加入铸膜液中,利用相转换法制备催化膜。采用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对膜进行表征,对膜的纯水通量、孔隙率、接触角、膜的催化性能及分离特性进行了系统地测定。实验结果表明,金红石型TiO2催化膜对腐殖酸（humic acid,HA）及总有机碳（total organic carbon,TOC）的去除效率分别为70%及65%以上,说明金红石型TiO2催化膜具有较高的污染物去除及抗污染特性。实验结果证实新型多功能膜对于水处理的实际应用具有较大的发展潜力。     

纳米二氧化钛溶胶的光催化活性及细胞毒性试验

利用低温合成法制备了分散有锐钛矿纳米颗粒的二氧化钛(TiO2)溶胶,该溶胶均一、透明。利用X射线衍射和透射电镜对该溶胶内纳米颗粒的结构和形貌进行研究。结果显示:颗粒呈梭形,分散性良好,其尺寸小于50nm,晶型为锐钛矿型。通过对TiO2溶胶光催化活性和老鼠内皮细胞毒性进行研究,发现该溶胶在日光照射下光催化活性较高,具有良好的生物相容性和安全性。     

二氧化钛/聚酰胺正渗透复合膜的制备与表征

以钛酸四丁酯为原料,在水/丁醇界面区进行水解,制备了锐钛矿型二氧化钛。将TiO2分别分散在水相(MPD溶液)和油相(TMC溶液)中,以界面聚合方法制备了TiO2/聚酰胺正渗透复合膜,初步研究了TiO2分散在油相和水相中制备的二氧化钛/聚酰胺复合膜的结构及其在正渗透过程中分离性能。SEM图谱结果表明,TiO2添加到水相中时,其主要存在于聚砜基膜的指状孔道中;当TiO2添加到油相中时,其主要分布在复合膜表面。膜分离性能的研究结果表明,TiO2添加在水相和油相中都能显著提高膜的水通量和截盐率;TiO2添加在油相中对膜的分离性能改进更大,膜的水通量为未添加TiO2聚酰胺复合膜的两倍,截盐率可达99.9%。     

Preparation,characterization, and applicability of novel calix[4]arene‐based cellulose acetate membranes in gas permeation

Cellulose acetate (CA) is well known glassy polymer used in the fabrication of gas‐separation membranes. In this study, 5,11,17,23‐tetrakis(N‐morpholinomethyl)‐25,26,27,28‐tetrahydroxycalix[4]arene (CL) was blended with CA to study the gas‐permeation behavior for CO₂, N₂, and CH₄ gases. We prepared the pure CA and CA/CL blended membranes by following a diffusion‐induced phase‐separation method. Three different concentrations of CL (3, 10, and 30 wt %) were selected for membrane preparation. The CA/CL blended membranes were then characterized via Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and X‐ray diffraction analysis. The homogeneous blending of CL and CA was confirmed in the CA/CL blended membranes by both SEM and AFM analysis. In addition to this, the surface roughness of the CA/CL blended membranes also increased with increasing CL concentration. FTIR analysis described the structural modification in the CA polymer after it was blended with CL too. Furthermore, CL improved the tensile strength of the CA membrane appreciably from 0.160 to 1.28 MPa, but this trend was not linear with the increase in the CL concentration. CO₂, CH₄, and N₂ gases were used for gas‐permeation experiments at 4 bars. With the permeation experiments, we concluded that permeability of N₂ was higher in comparison to those of CO₂ and CH₄ through the CA/CL blended membranes. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2014 , 131, 39985.