PVDF超滤膜亲水性改性研究进展

随着近些年超滤膜的发展,人们对膜性能的要求越来越高,改善膜性能的研究不断深入。当今在对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的改性过程中经常使用的方法有膜表面改性方法以及膜材料改性方法。膜表面改性的方法主要有物理改性、表面接枝改性、等离子体改性等;而膜材料改性的方法主要包括有小分子无机粒子共混改性和膜材料本体的化学改性。改性之后的PVDF膜亲水性会增强,水通量升高,膜的抗污染性也有了一定的提升,进而增加了膜的使用寿命。     

PVDF膜的亲水改性及其抗污染性能的研究新进展

PVDF膜由于其较强的疏水性能,在水处理应用中需要较强的驱动力,使得运行费用增加;同时膜的疏水性也会导致膜污染、膜堵塞,从而造成膜水通量的降低。因此,针对此问题,提出了PVDF膜的改性,通过对PVDF膜进行改性来提高它的亲水性能从而改善膜的性能。介绍了近年来PVDF膜亲水改性的研究新进展,PVDF膜的改性主要有表面改性和共混改性,表面改性主要有表面接枝与表面涂覆,共混改性主要的共混物质有亲水聚合物、无机纳米粒子以及碳基纳米材料等。研究发现,通过改性后的PVDF膜亲水性能、抗污染性能以及膜的机械性能都有所提高。这为解决PVDF膜的污染问题提供了一种实际可行的方法,并通过提高其亲水性而降低了运行成本。     

PVDF膜的亲水改性及其抗污染性能的研究新进展

PVDF膜由于其较强的疏水性能,在水处理应用中需要较强的驱动力,使得运行费用增加;同时膜的疏水性也会导致膜污染、膜堵塞,从而造成膜水通量的降低。因此,针对此问题,提出了PVDF膜的改性,通过对PVDF膜进行改性来提高它的亲水性能从而改善膜的性能。介绍了近年来PVDF膜亲水改性的研究新进展,PVDF膜的改性主要有表面改性和共混改性,表面改性主要有表面接枝与表面涂覆,共混改性主要的共混物质有亲水聚合物、无机纳米粒子以及碳基纳米材料等。研究发现,通过改性后的PVDF膜亲水性能、抗污染性能以及膜的机械性能都有所提高。这为解决PVDF膜的污染问题提供了一种实际可行的方法,并通过提高其亲水性而降低了运行成本。     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性研究进展

为弥补强疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)膜在实际应用中的缺陷,从膜本体及膜表面2个角度入手,阐述了国内外对PVDF膜亲水化改性的主要方法。膜本体改性主要是将膜材料与亲水性聚合物或无机纳米材料共混,从而改善PVDF膜的亲水性能;而膜表面改性则主要是通过表面涂覆改性与表面接枝改性来实现。PVDF膜亲水性的增强,能有效改善膜的抗污染能力,从而大大提高膜的过水通量,并延长其使用寿命。     

PVDF膜的亲水改性及其研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)具有优异的力学性能和化学性能,是制备水处理膜的理想材料。然而,PVDF膜表面疏水性极强,在水处理过程中容易受到杂质的污染,因此,对PVDF膜进行亲水改性具有重要意义。本研究主要从表面涂覆改性、表面接枝改性和共混改性等3个方面综述国内外研究者近年来对PVDF膜亲水改性的研究成果,总结各种改性方法的优缺点,并对未来发展趋势进行展望。     

聚偏氟乙烯多孔膜物理共混法改性研究进展

针对聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜改性，将PVDF铸膜液加入添加剂进行物理共混是一种简单、有效的方法。文章综述了近年来利用不同添加剂通过物理共混改性PVDF多孔膜的研究进展，归纳了常见的添加剂类型，包括无机添加剂如二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)、碳纳米管(CNT)、氧化石墨烯(GO)等，有机添加剂如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、两亲性聚合物等。文章指出未来需加强对已有添加剂与PVDF物理共混成膜动力学和热力学研究，优化物理共混改性的制备过程，提高添加剂和膜基体的结合力，以制备高稳定性、性能优异的PVDF改性膜。     

化学浴沉积制备防污自洁型PVDF/PMMA共混膜研

使用NaOH溶液亲水改性聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混膜,在共混膜表面化学浴沉积烷基氯硅烷,构筑微纳米结构,制备出具有超疏水能力的PVDF/PMMA共混膜,对共混膜的微观结构和性能进行了表征。结果表明,亲水改性提升了PVDF/PMMA共混膜表面烷基氯硅烷的化学浴沉积效果;亲水改性的最佳工艺条件为：NaOH的浓度为40 %、反应时间为60 min、反应温度为70 ℃;化学沉积后的PVDF/PMMA共混膜接触角高达154.6 °;集灰实验表明,倾斜角度约为1 °时水滴能将膜表面的灰尘带走,膜的防污自洁性能优良。     

化学浴沉积制备防污自洁型PVDF/PMMA共混膜研究

使用NaOH溶液亲水改性聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混膜,在共混膜表面化学浴沉积烷基氯硅烷,构筑微纳米结构,制备出具有超疏水能力的PVDF/PMMA共混膜,对共混膜的微观结构和性能进行了表征。结果表明,亲水改性提升了PVDF/PMMA共混膜表面烷基氯硅烷的化学浴沉积效果;亲水改性的最佳工艺条件为:NaOH的浓度为40%、反应时间为60 min、反应温度为70℃;化学沉积后的.PVDF/13MMA共混膜接触角高达154.6°;集灰实验表明,倾斜角度约为1°时水滴能将膜表面的灰尘带走,膜的防污自洁性能优良。     

TPU增韧PVDF的研究

采用聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为增韧剂添加到聚偏氟乙烯(PVDF)中以提高其韧性。考察了TPU、相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的添加以及成型工艺对PVDF/TPU共混体系的影响。结果表明:同模压成型相比,注塑成型能够得到较为准确的实验结果;TPU的加入使PVDF/TPU共混体系的断裂伸长率和冲击强度有所提高,并改善了材料的加工性能,而相容剂PP-g-MAH的添加则进一步提高了该共混体系的断裂伸长率。     

改性PVDF膜在染料废水处理中的应用与进展

通过表面涂覆、化学处理、高能辐射和共混等改性法,在聚偏氟乙烯(PVDF)基膜上接枝功能性基团提高膜的抗污、抗菌能力及亲水性能,延长膜的使用寿命,强化膜的截留效果。改性PVDF膜的应用可提升水质,提高生产废水的回收使用率,特别是在截留染料废水中的无机颗粒物等方面具有很好的效果,对缓解我国关于水资源浪费的问题具有重要的意义。     

浇注型聚氨酯弹性体耐酸碱性能研究

以不同种类二异氰酸酯和各种多元醇为主要原料,通过预聚法合成了一系列结构不同的聚氨酯弹性体(PUE),研究了软硬链段的化学结构及硬段含量对PUE耐酸碱性能的影响。结果表明,聚四氢呋喃醚多元醇作为软段具有更加稳定的化学结构,有利于PUE耐酸碱性的提高。选用刚性较大的二异氰酸酯4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100),以刚性对称的氢醌-双(β-羟乙基)醚(HQEE)为扩链剂,有利于聚氨酯分子链硬段的规整排列从而产生结晶,可提高PUE的耐酸碱性。     

硅橡胶的物理改性研究进展

硅橡胶是一类以聚硅氧烷为主链的高分子材料,它具有优异的耐热性、耐寒性和电绝缘性,广泛应用于社会各种行业。但硅橡胶存在分子极性低,疏水性强,物理性能较差等缺陷,其改性研究受到广泛关注。本文主要综述了近年来硅橡胶与氟橡胶（FPM）、三元乙丙橡胶（EPDM）、聚氨酯橡胶（PU）、乙烯乙酸乙烯橡胶（EVM）、乙烯乙酸乙烯酯共聚物（EVA）和乙烯（PE）等共混改性的发展状况,以及矿物微粉与纳米粒子填充改性硅橡胶的研究进展,并比较了各种方法之间的优缺点,最后对目前存在的问题与未来的发展方向提出了一些看法。     

纳米TiO2复配添加剂对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响

该文将纳米二氧化钛（TiO2）粒子与高分子致孔剂、非溶剂、表面活性剂和无机盐4类制膜添加剂复配处理,采用浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯（PVDF）-TiO2复合中空纤维膜。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱、拉伸试验、接触角测定和截留试验分别对复合膜的微观孔结构、晶相结构、Ti元素分布、机械性能、亲水性、过滤性能和抗污染性能进行了表征,讨论了纳米TiO2粒子对PVDF膜结构和性能的影响。结果表明通过改变复配添加剂中TiO2粒子的含量,可以有效调控复合膜的结构和性能。当复配添加剂中w（TiO2）为2％（占PVDF固含量的质量分数埘％）时,纯水通量由216L／m^2·h提高至402L／m^2·h,牛血清蛋白截留率由95％降低至90％,复合膜整体性能较为优异。     

聚氨酯弹性体/无机纳米粒子复合材料研究进展

纯聚氨酯弹性体（PUE）的耐极性溶剂和耐热性较差,限制了其在某些领域的应用,用纳米无机粒子对其进行改性是提高其性能的一种有效措施。介绍了机械混合法、原位聚合法、插层聚合法几种常用的聚氨酯纳米改性方法及其研究进展。     

改善聚丙烯机械性能的方法

聚丙烯是一种用途广泛的高分子材料,具有综合性能优良和易于加工等特点,但同时也具有耐寒性差,抗蠕变性差等缺点。对聚丙烯进行改性研究以改善其机械性能,对于扩展其应用领域具有重要的意义。本文从晶型改变、添加弹性体作为填充剂、玻纤增强、化学交联以及制备高分子纳米复合物等五个方面综述了改善聚丙烯机械性能的方法。     

新型水性聚氨酯脲-丙烯酸酯复合乳液的制备与性能

以乙烯脲(EU)为新型扩链剂,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,聚四氢呋喃醚二醇(PTMG1000)为软段,先合成水性聚氨酯脲(PU-EU);然后利用互穿聚合物网络(LTPN)改性的方法将丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)在PU-EU乳液中共聚,利用乙二胺(EDA)与其交联,制备出具有核-壳结构的水性聚氨酯脲-丙烯酸酯复合乳液(PUEU/PA)。结果表明,PU-EU/PA复合乳液具有良好的耐热性、力学性能和较高的硬度,形成了具有化学交联的核-壳互穿网络结构聚合物。     

HZMMA对离子聚合物/聚氨酯(脲)弹性体合金增强机制的研究

采用热失重分析(TG)和原位红外研究了含有不饱和双键和羟基的单甲基丙烯酸锌(HZMMA)的化学反应行为;采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了HZMMA由于其官能团的反应而发生的结构与形态变化。结果表明,针状的HZMMA晶体在引发剂的作用下能自聚形成大小不等的粒子,证实了HZMMA作为反应型增强剂用于制备离子聚合物/聚氨酯(脲)弹性体合金的可能性。以HZMMA作为增强剂,采用预聚体法,以PTMG-1000/甲基二异氰酸酯(TDI)为原料制备预聚物,与自制的混合扩链剂制备出了含有不同量的离子聚合物聚氨酯(脲)弹性体合金,研究了HZMMA的用量对离子聚合物/聚醚型聚氨酯(脲)合金力学性能的影响。当HZMMA的质量分数为0.2%、过氧化二异丙苯(DCP)质量分数为0.2%时,离子聚合物/聚醚型聚氨酯(脲)合金表现出最优的力学性能。     

辐射交联聚氨酯及其POSS复合材料的制备与表征

先用本体聚合方法由液化MDI、聚碳酸酯二元醇及甲基丙烯酸羟乙酯、乙烯基笼形六面体倍半硅氧烷(POSS)合成链末端含不饱和双键的聚氨酯弹性体,然后通过γ射线辐照制得了辐射交联型聚氨酯及其POSS复合材料,并用红外光谱、X射线衍射、动态热机械分析、热重分析等方法分析表征了它们的结构和性能.结果表明,辐射交联型聚氨酯呈现局部...     

Novel poly(vinylidene fluoride)/thermoplastic polyester elastomer composite membrane prepared by the electrospinning of nanofibers onto a dense membrane substrate for protective textiles

Conventionally, electrospun thin‐film composite (TFC) membranes used in protective clothing are fabricated on the basis of an electrospinning substrate coated with a nonporous hydrophilic polymer layer. However, the incompatibility of common coating solvents with inertia substrate materials requires that the support material should be surface‐modified to promote the crosslinking of the dense and porous layers. In this study, we attempted to fabricate a novel TFC membrane for use in protective clothing by the one‐step deposition of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) nanofibers onto a dense, hydrophilic thermoplastic polyester elastomer (TPEE) membrane substrate via electrospinning. The proposed approach has the advantage of no need for further surface modification of the substrate membrane. The optimized TFC membrane exhibited a better tensile strength than the dense substrate TPEE film. The testing results for the moisture resistance show that the new TFC membrane had a comparatively high water vapor transmission rate, notwithstanding that the value was slightly lower than that of the single‐layered TPEE film. Simultaneously, a resistance‐in‐series model based on Henis–Tripodi's model for explaining the water vapor permeation behavior of the TFC membrane was proposed. The moisture resistance values predicted by the analyzed model were in good agreement with these experimental data. This verified the validity of this in‐series moisture resistance model for the TFC membrane. The influence of the PVDF porosity on the water vapor permeation resistance throughout the TFC membrane was calculated and is discussed. More work is needed to establish the applicability of the new TFC membrane for lamination with nonwoven fabric to form the multilayered fabrics used in firefighters’ protective clothing. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42170.     

PUFA织物整理剂的制备及性能表征

通过溶液聚合相转化法制得一种新型聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯乳液(PUFA)。通过红外光谱、热失重分析、透射电镜及扫描电镜对乳液粒子的形态、胶膜的热稳定性及纤维上的膜形貌进行了观察,并对其易去污的应用性能进行了分析。研究结果表明,聚氨酯链段的引入使乳液具有良好的热稳定性,聚合物能在纤维表面形成一层光滑且有优异疏水性的膜,接触角可达123°,能使整理后棉织物的疏水性达到87分,疏油等级6级,易去污可达到5级。