不同接枝率对PVDF-g-PNIPAAm温敏膜性能影响研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基材,分别采用直接引发原子转移自由基聚合(ATRP)和碱处理后自由基聚合的方法接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm),合成出不同接枝率的PVDF-g-PNIPAAm共聚物,然后用相转化法制备出PVDF-g-PNIPAAm共聚温敏膜.用核磁共振(1H NMR)和X射线光电子能谱(XPS)分别对共...     

PVDF-g-PNIPAAm温敏抗污染膜的制备及性能研究

通过自由基共聚将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)接枝到了碱处理聚偏氟乙烯(PVDF)粉末上,合成接枝共聚物PVDF-g-PNIPAAm。以此为原材料通过相转化法制备温敏抗污染分离膜。通过调控反应时间,达到不同的PNIPAAm接枝率,研究了不同接枝率对膜结构及性能的影响。结果表明,随着反应时间的延长,PNIPAAm的接枝率逐渐增加。成膜过程中发挥致孔作用明显致使膜表面的微孔数目逐渐增加。此外,PNIPAAm的接枝率越高膜的亲水性越强,且温敏性能提高。由于室温下PNIPAAm的亲水性,膜表面易形成水化层,从而提高改性膜的抗蛋白质污染性能。     

温敏聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备和结构表征

制备了聚偏氟乙烯(PVDF)接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)共聚物(PVDF-g-PNIPAAm),进而采用干-湿法纺丝工艺,首次纺制出温敏PVDF-g-PNIPAAm中空纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)等对中空纤维膜的结构和形态进行了表征与研...     

NA-40成核剂对热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜结构和性能的影响

以磷酸三丁酯(TBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)为混合稀释剂,2,2-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯酚)磷酸钠(NA-40)为成核剂,采用热致相分离(TIPS)法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜,并考察了NA-40含量对PVDF膜结构、泡点压力、最大及平均膜孔径与渗透性能的影响。研究表明,NA-40的加入可抑制成膜过程中大球晶的生长,且随着NA-40含量的增加,膜的最大孔径,平均孔径及纯水通量先减小后增加。当NA-40的质量分数为0.5%时,PVDF膜结构均匀,纯水通量达到1220 L/(m2·h),并具有良好的截留性能。     

沉淀剂组成对聚偏氟乙烯微孔膜孔结构的影响

在相转换法制备非对称微孔膜过程中,凝胶化条件是重要的孔结构控制因素之一。本文以乙醇水溶液和甲醇水溶液为沉淀剂,讨论了沉淀剂的溶解度参数对聚偏氟乙烯膜孔结构的影响,利用扫描电镜观察了所得膜的形态结构,发现当沉淀剂的溶解度参数从小到大变化时,膜的形态从海绵状结构逐渐过渡到指状结构;在两种结构各半的转变点处,孔隙率和平均孔径均处于最小值。不同铸膜液体系具有相似的成膜规律,但“转变点”的位置可能有所不同。实验结果表明,沉淀剂的溶解度参数可以作为定量或半定量描述成膜规律的重要物理参数之一。     

温敏型聚偏氟乙烯膜材料的合成及表征

以经碱处理的聚偏氟乙烯(PVDF)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)作为聚合单体,分别采用偶氮二异丁腈(AIBN)和过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂,合成了PVDF-g-PNIPA接枝共聚物.设计了反应时间、单体配比和反应温度三因素三水平的正交试验,并通过红外光谱和核磁共振谱对产物进行表征,计算接枝率.讨论了反应条件及不同的引发剂对接枝率的影响.结果表明:AIBN引发剂在较高温度、较长反应时间下有着更高的接枝率;而BPO引发剂在较低温度、较短反应时间下比相同条件下的AIBN更优秀.     

N-异丙基丙烯酰胺水凝胶对聚偏氟乙烯中空纤维膜的智能改性研究

采用表面改性的方法(强碱处理)制备具有温度敏感聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维智能膜,并对其环境响应性进行了研究.结果表明,对于温度敏感膜可以分别通过控制温度的变化,有效的控制纯水通量和卵清蛋白的截留率.     

萃取剂对热致相分离法制备聚偏氟乙烯多孔膜结构和性能的影响

以环丁砜为稀释剂，采用热致相分离法制备聚偏氟乙烯多孔膜，研究了用不同配比的水和乙醇混合溶液作为萃取剂对膜结构和性能的影响，发现随乙醇含量的提高，多孔膜的孔隙率和平均孔径降低，因此影响多孔膜的力学性能和由其制备的锂离子导电膜的电导率。     

PVDF热致相分离法成膜体系铸膜液流变性能研究

利用流变仪对聚偏氟乙烯(PVDF)/己内酰胺(CPL)热致相分离法(TIPS)成膜体系铸膜液的流变性能进行研究.考察了剪切频率、温度、PVDF质量分数对PVDF/CPL铸膜液体系的黏度、非牛顿性指数、黏流活化能、溶液黏弹性的影响,利用TIPS法制备PVDF膜,进一步探讨了铸膜液体系的流变性能对刮膜速率、制膜温度等成膜条件的指导作用.实验结果表明:PVDF/CPL铸膜液体系为非牛顿性流体,随着PVDF质量分数的升高,PVDF/CPL铸膜液体系的黏度增加,非牛顿性指数增加,黏流活化能升高,对应膜的结构越致密,水通量降低,截留率升高,膜的拉伸强度增强.PVDF质量分数低的铸膜液体系,制膜时对温度的灵敏度低,刮膜速率对膜的制备影响大,制膜过程需要对刮膜速率精确地控制;PVDF质量分数高的铸膜液体系,对温度的灵敏度高,可以在较宽的刮膜速度范围下制膜.     

有机溶剂对PVDF铸膜液热力学性质及其膜结构性能的影响

考察了10种小分子有机溶剂添加剂对PVDF／DMAc制膜体系热力学与膜结构的影响。结果发现，小分子有机溶剂添加剂使铸膜液体系的凝胶值降低，即热力学稳定性降低。当铸膜液中添加了EtOH、i-PrOH、PgOH、PtOH时，膜中指状大孔结构充分发展，并且膜的孔隙率高、气通量大。而DtOH、BtOH、OtOH、PrA、AC和MeAt添加剂则使得大孔的结构减少，并且孔隙率低、气通量小。最后从热力学性质与扩散两个角度进行了成膜机理的探讨，当使用EtOH、i-PrOH、PgOH、PtOH添加剂时，铸膜液中由于PVDF超分子聚集态结构的生成使得体系的耐非溶剂性能大大降低，也正是铸膜液中存在的PVDF超分子聚集态结构使得扩散速度加快，分相速度提高，于是大孔结构得到发展。     

超声波在线监测卷式反渗透膜污染及清洗

应用超声时域反射法和信号拟合及量化模型在线监测卷式反渗透膜元件污染及清洗过程.实验采用三个2.25 MHz高频聚焦探头和商业卷式反渗透膜组件,污染液为1.0 g/L硫酸钙.清洗阶段包括纯水冲洗、浸洗与酸洗三部分.结果表明,超声信号能够穿透组件外壳而进入多层膜结构.观察发现随膜表面污染物沉积而超声信号发生系列有序变化.此外,随膜表面污染物沉积、结构变化以及污染层形成,声强不断减小至最低,后期趋于稳定.研究还发现,沿进料液流动方向,信号变化诱导期趋于变短,而且,污染物优先靠近出口处沉积;越靠近料液出口,信号变化幅度越大,污染越严重.这是由于沿轴向不断加剧的浓差极化所致.在清洗阶段,随着膜通量恢复超声信号变化表现出一致性.     

天然纤维粉体对PVDF/DMAc体系热力学及膜结构的影响

考察天然纤维粉体/聚偏氟乙烯(PVDF)/N,N-二甲基甲酰胺(DMAc)铸膜液热力学性质,采用浸没沉淀相转化法制备了天然纤维粉体/PVDF共混膜,表征了共混膜的结构和性质。结果表明,按照棉花粉体、羊毛粉体、无粉体的顺序,制膜体系越来越容易发生液固分相;并且棉花粉体/PVDF共混膜、羊毛粉体/PVDF共混膜、PVDF膜的孔隙率和水通量依次降低,结晶度依次增加,但膜形态一致,均为致密皮层和多孔亚层。共混膜性质的差异主要是由于纤维粉体亲水性的不同,添加亲水性较好的羊毛粉体的铸膜液成膜速度慢,而添加亲水性较低的棉花粉体的铸膜液成膜速度较快。     

超声波和修饰剂及预聚体对石墨层间结构的影响

利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)研究修饰剂、超声波和双马来酰亚胺(BMI)预聚体对纳米石墨薄片的石墨层间结构的影响,结果表明:超声波对膨胀石墨层间距结构的影响,因石墨层间距大小而不同,且超声波并没有破坏膨胀石墨的层状结构;修饰剂和双马来酰亚胺的预聚体可插入纳米石墨薄片中层间距较大的层间,但此层间距的石墨薄片较少,因此插入量也较少,可认为修饰剂或树脂的"插层"主要是插入纳米石墨薄片的网状孔隙内部.     

Cu含量对铝基结合剂及其金刚石工具性能的影响

以Al-Cu-Mg-Ti-Cr混合金属粉末为结合剂,利用热压烧结法制备金刚石工具,研究了Cu含量对铝基结合剂及其工具性能的影响。结果表明:随着Cu含量增加,结合剂烧结体的抗弯强度和相对密度先增大后减小,而硬度呈现逐渐增大的趋势。Cu粉的加入可以促进Al2CuMg强化相和Al3Ti、Al2Cr弥散相的形成,细化烧结体晶粒,阻碍晶粒位错运动,从而提高烧结体的力学性能。当Cu的质量分数为4.5%时,烧结体的综合力学性能最优,抗弯强度和硬度分别为334 MPa和98HRB,相对密度达到98.94%。此时,铝基结合剂对金刚石的包镶能力较好,金刚石工具试样强度损失率达到最低,为12.8%,磨削比提高9.7%,被磨削工件表面粗糙度达到0.092μm。     

偶联剂对水性导电涂料及其电热膜性能的研究

以导电炭黑/水性聚乙烯醇复合型导电涂料为研究对象,考察铝钛复合型偶联剂OL-AT1618改性导电炭黑对水性导电涂料及其电热膜性能的研究.结果表明:相对于未改性导电炭黑制备的导电涂料,改性导电炭黑制备导电涂料的体积电阻率要小于前者,但渗流现象出现得较晚,导电涂料的附着力得到增强;扫描电镜表明改性导电炭黑在水性树脂中的分散性得到提高.相对于未改性导电炭黑制备的电热膜,在绝热和室温通电条件下,改性导电炭黑制备的电热膜电阻值的稳定性都得到了提高.     

从热力学观点讨论蒸气压对膜结构及其性能的影响

本文从热力学观点出发,讨论了在等温等压下,溶剂、蒸气压对膜结构及其性能的影响,并指出在较高的丙酮蒸气压下制膜易于获得孔径较小、孔数较多的分离膜。     

钛酸酯偶联剂对磷灰石/壳聚糖多孔生物材料性能的影响

以螯合型焦磷酸钛酸酯偶联剂(NDZ-311)为改性剂对壳聚糖(CS)进行改性,采用真空冷冻干燥法制备了HA-TCP/CS多孔生物材料,研究了NDZ-311的用量与多孔生物材料抗压强度和孔隙率的关系,并采用SEM、XRD、IR等对材料进行了分析测试.结果表明,NDZ-311中-O-链状醚键官能团能发生各种类型的酯基转化反应,与CS填料产生交联,材料的抗压强度得到提高,CS填料添加量可达50%以上,且不会发生相分离.随着NDZ-311含量的增加,多孔生物材料的抗压强度先逐渐降低然后升高,孔隙率先逐渐升高然后降低.当m(HA-TCP):m(CS)=7:3时,NDZ-311质量分数为1%时抗压强度为2.3MPa,孔隙率升至最高84.8%,此时多孔生物材料的抗压强度和孔隙率匹配较好,孔隙呈层错板条搭接,且分布均匀,HA-TCP颗粒均匀分散在CS模板上,材料的相结构变化不大,只是材料中各相对应的特征衍射峰的强度略有增强.     

PES／纳米SiO2杂化膜的成膜机理及性能研究

利用湿法相转化方法，通过在聚醚砜（PES）铸膜液中添加适量的纳米粒径的SiO2，制得了具有不同含量纳米SiO2的PES／SiO2杂化膜。对分相过程中的成膜动力学、膜的微观结构以及性能进行了分析测试，结果表明与纯PES相比，铸膜液中添加了4wt％纳米SiO2后，PES体系的成膜速度有所提高。膜断面的SEM照片表明，PES／SiO2杂化膜有更大的指状孔。膜性能测试结果表明，体系中SiO2含量对PES杂化膜的纯水通量和截留率有影响，在添加的纳米SiO2的含量较少时，所得PES杂化膜的截留率明显升高，水通量则相反而有所降低；随着体系中SiO2含量的进一步增加，PES／SiO2杂化膜的水通量明显增大，同时增强的截留率也得到了保持。     

不同固化剂对MWNTs/EP复合材料导电性能的影响

采用己二胺和丙烯酰胺为原料,利用迈克尔加成反应合成了一种脂肪族胺类固化剂B,并用它与添加了多壁碳纳米管(MWNTs)的环氧树脂固化制备了B/MWNTs/环氧复合材料.利用傅立叶红外光谱、Novocontral宽频介电谱测试仪对合成固化剂B的结构及复合材料的介电性能进行了表征,并从电导、介电常数、损耗3个方面与常用固化剂DDS/MWNTs/环氧复合材料的性能进行了比较和理论分析.结果表明,固化剂种类对MWNTs/EP复合材料的电性能有较大的影响,使用含有导电π键的DDS作为固化剂要比长碳链的胺类固化剂B更容易达到逾渗点,即使添加少量MWNTs就可以达到好的电性能.