聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔隔膜的改性研究进展

聚偏氟乙烯-六氟丙烯材料具有良好的耐化学腐蚀性、耐热性、机械性能等特点,是聚合物锂离子电池中重要的隔膜材料。但由于该材料存在结晶度较高、玻璃化温度高、孔隙率低等问题,需要进行改性。对近几年来国内外学者对该材料的改性研究进行了综述,总结出该材料的5种改性方法,即:有机聚合物改性法、纳米无机材料改性法、有机聚合物和无机纳米材料共混改性、稀土氧化物改性法、表面接枝改性法。最后对材料的发展前景进行了展望。     

聚偏氟乙烯膜的疏水改性

在空气除湿过程中,膜液体分离技术凭借其对空气无污染、效率高、能耗少等优点,已越来越得到人们的重视.但是在长期的使用过程中,经常发现液体会泄漏到气体中.为了解决这一问题,通过对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行改性,使其表面有一层薄薄的α,β二羟基聚二甲基硅氧(PDMS)致密层.采用扫描电镜、接触角测量表征改性前后的膜结构变化...     

聚偏氟乙烯分离膜改性研究进展

对聚偏氟乙烯 (PVDF)功能高分子分离膜近年来在共混改性、表面改性、化学改性方面的研究进行了综述 .综合分析了相容性、制膜条件等对共混成膜过程的影响及膜性能的调节 ,概述了目前国内外在PVDF分离膜表面改性、化学改性方面的进展 ,并针对PVDF分离膜改性领域今后的研究提出建议     

聚偏氟乙烯超滤膜的辐照接枝改性研究

聚偏氟乙烯超滤膜经Co-60辐照,接枝乙烯基单体,再经磺化,成为磺化聚偏氟乙烯超滤膜.研究了辐照剂量、接枝时间对接枝率的影响和磺化反应的条件等.试验表明,改性后膜的亲水性和抗污染性增强.此外,还讨论了膜改性的机理.     

聚偏氟乙烯膜的Fenton氧化改性研究

采用Fenton试剂对聚偏氟乙烯(PVDF)膜进行氧化改性,研究了[H2O2]/[Fe2 ]及温度对超滤膜性能的影响,测定了改性前后超滤膜的纯水渗透通量、截留性能、膜表面亲水性、耐污染性性能及红外光谱.结果表明,随着[H2O2]/[Fe2 ]比值的增大,纯水渗透通量由纯PVDF膜的26.7L/(m2·h)提高到103.2L/(m2·h),膜表面水接触角由75°降为58.5°,黏附功由91.64mN/m提高到110.84mN/m.温度升高利于改性.[H2O2]/[Fe2 ]比值为12时,红外光谱图中出现了C=C双键及O-H键的伸缩振动特征峰,膜阻力增大系数m由纯PVDF膜的1.049减小到0.448,膜的耐污染性能得到明显改善.     

改性聚偏氟乙烯膜的油吸附性研究

排除因液体流动和压力梯度造成的浓差极化、油滴形变等影响因素,用静态吸附法考察膜对油分子的吸附规律.结果表明,膜对油分子的吸附属于一级动力学吸附,吸附过程的主要控制步骤是油分子在膜表面及膜孔内的扩散.Freundlich等温方程可以很好地描述膜对油分子的吸附,拟合后的常数K和1/n均较小,证明所用的改性聚偏氟乙烯膜对油分子的吸附能力较小,吸附强度较弱,也即改性聚偏氟乙烯膜耐污染,且易清洗.膜改性可以在处理低浓度含油废水时有效减少由于膜对油分子的吸附而造成的污染.     

聚偏氟乙烯膜的超疏水改性研究

为提高疏水膜的疏水性能,使其可在膜蒸馏、膜吸收等领域有更广泛的应用.采用溶液相转移法制备超疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜,考察了铸膜液中PVDF和非溶剂(低分子二醇类化合物PG)的浓度对膜润湿性能的影响.结果表明,通过改变铸膜液中PVDF、PG的浓度,能使PVDF膜的表面静态接触角从75.1°提高到161.7°,滚动角仅为15.8°.还研究了PVDF复合膜的制备条件对膜润湿性能的影响,结果表明,在一定的非溶剂浓度范围,增加复合膜涂覆液中非溶剂PG的加入量,有利于得到较高的复合膜表面接触角,但膜丝在涂覆液中的浸泡时间也需要相应延长.当非溶剂PG的质量分数为39.1%、浸泡时间为50 s时,复合膜表面接触角达到了155°.     

聚偏氟乙烯膜表面丙烯酸接枝改性研究

采用自由基接枝聚合反应制备了丙烯酸改性的聚偏氟乙烯膜,研究了单体浓度对接枝率的影响,测定了改性后样品的红外光谱、表面接触角、水通量、蛋白吸附等.结果表明,通过自由基接枝聚合,丙烯酸接枝到膜的表面,明显提高膜的亲水性.接枝后膜的水通量也非常明显下降,特别是在高丙烯酸浓度下.改性的膜的通量对溶液的pH值有明确的响应关系,表明接枝链在水中的溶胀对膜的性能有显著的影响.蛋白吸附实验表明,改性后的膜相比未改性膜有较高的吸附量,而且在酸性情况下,膜的吸附量较大,这主要与丙烯酸和蛋白质之间的相互作用有关.     

聚偏氟乙烯电纺纤维膜的制备及其热释电性能研究

β晶相的聚偏氟乙烯(PVDF)由于具有强压电和热释电特性,被广泛应用在能量收集、红外探测等领域。采用静电纺丝技术制备PVDF纤维,通过SEM以及XRD表征,研究了溶剂组成、溶液浓度和纺丝液供给速度等纺丝参数对PVDF纤维膜形貌和β晶相含量的影响,制备出连续、均匀、直径约600nm的PVDF纤维。另外,测试了PVDF纤维膜对不同调制频率的3.4μm波长红外光的热释电响应特性。     

湿法制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物隔膜的研究

采用湿法以PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)为本体聚合物制备了聚合物锂离子电池用隔膜.正交实验结果分析表明,工艺条件中静置时间和水浴温度为主要影响因素,并研究了这两个因素对隔膜形貌和电化学性能的影响.采用交流阻抗技术和PC(碳酸丙烯酯)浸入实验分别测定了隔膜的电导率和吸液率.采用最佳的工艺条件:搅拌温度/静置时间/空气湿度/水浴温度为55℃/10min/45%/40℃制备的聚合物隔膜装配电池,首次充放电效率为87%,放电比容量335mAh/g,充电比容量291mAh/g,表现出良好的电化学性能.     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性研究进展

强疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水化改性是当前分离膜研究的热点之一.对PVDF膜近年来在共混改性、表面化学改性、表面接枝改性等方面的研究进行了综述,并针对PVDF分离膜改性领域今后的研究提出建议,指出膜材料共混改性是今后发展的主要方向.     

聚偏氟乙烯微滤膜的表面改性

采用改良的热诱导聚合技术,在聚偏氟乙烯(PVDF)微滤分离膜表面接枝具有离子交换性能的羧酸基团.采用热重(TG)、差示扫描量热(DSC)、X衍射(XRD)、红外光谱(IR)、环境扫描电镜(ESEM)和X衍射光电子能谱(XPS)对改性PVDF微滤分离膜(PAA-PVDF分离膜)进行表征,研究了改性PVDF分离膜对Cu2 的去除效果.试验结果表明,热诱导聚合技术在PVDF分离膜表面成功接枝了羧酸基团,PAA-PVDF分离膜对Cu2 的去除效果优良.     

聚偏氟乙烯分离膜的亲水改性

利用醇类与醛类化合物的缩醛化反应,生成枝状或网状非水溶性的亲水性大分子,以制备具有持久亲水性的聚偏氟乙烯中空纤维膜.根据溶液的浊度变化来确定交联程度.反应体系为戊二醛与聚乙烯醇(PVA)在溶剂二甲基乙酰胺中的缩醛化反应,反应温度为70℃,反应时间30 min,催化剂为盐酸(质量分数36.5％).改性后的聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜的亲水性、水通量明显提高,蛋白吸附性降低,有较好的化学稳定性.随着PVA浓度的增加,膜材料的接触角相应变小,亲水性能增强,蛋白吸附性降低.     

聚偏氟乙烯膜的改性及应用

运用溶胶-凝胶法在标准聚偏氟乙烯(PVDF)膜上构筑了(二氧化钛)TiO_2膜,然后在硬脂酸-丙酮溶液中浸泡改性,结果制得的膜呈现良好的疏水性能,最后通过一系列实验确定了改性的最优方案。同时把改性后的膜运用到膜蒸馏装置中运行,得到了膜装置运行的最优条件为:料液(NaCl溶液)浓度为15g/L,料液温度为50℃、流量为5L/h。在此条件下进行膜蒸馏的脱盐实验,结果脱盐率达到90%以上。     

聚偏氟乙烯泡沫塑料

近年来聚偏氟乙烯(PVDF)在电线绝缘材料和电缆护套方面的用量增加。这是因为它不易燃烧且发烟少,在压力通风系统中     

聚偏氟乙烯融纺纤维的制备与表征研究

首先对聚偏氟乙烯(PVDF)树脂粉料性能进行研究,发现PVDF树脂切片熔点为169.6℃;其熔融指数随着温度的升高逐渐增大;在此基础上,利用双螺杆挤出机及后道纺丝设备成功进行了PVDF机械牵伸纤维的制备并对其进行表征,结果表明:PVDF单丝线密度可到9.6tex,随拉伸强度增大,断裂强度呈现增大趋势,断裂伸长则呈现先增大后减小的趋势,结晶度在一定范围内有增大趋势,同时牵伸有助于晶型从α相向β相转变。当牵伸倍数为5倍时,可获得断裂强度达29.8cN/tex的PVDF单丝。     

微波强化聚偏氟乙烯碱处理改性的研究

在微波作用下用氢氧化钠溶液处理聚偏氟乙烯,采用离子选择电极法测定了反应液中氟离子浓度,并使用脱氟率定量评价了碱处理改性效果;采用红外光谱、接触角和差示扫描量热法对改性材料进行了表征。结果显示:微波处理时间越长,脱氟率越高;初始氢氧化钠的浓度是影响碱处理效果的主要因素,PVDF在6mol/L氢氧化钠水溶液用80W的微波作用100min时,脱氟率可达到3.25%,远高于2mol/L氢氧化钠溶液的处理效果。     

聚偏氟乙烯接枝改性膜的抗污染性能研究

通过紫外辐射引发原子转移自由基聚合的方法制备了接枝率不同的聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯膜(PVDF-g-PMMA),通过对牛血清蛋白(BSA)的过滤来检验膜的抗污染性能。结果显示,随着膜的MMA接枝率增加,膜的亲水性增加,对BSA的静态吸附量减少。接枝率为23.5%的PVDF-g-PMMA膜的吸附量为PVDF膜吸附量的1/2。膜自身阻力Rm和浓差极化边界层阻力Rc的和占总过滤阻力的78%以上,是导致亲水性接枝膜的膜通量降低的主要因素。随着膜接枝率的增加,Rm和Rc逐渐减小,且整个膜过滤阻力逐渐减小。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜化学接枝改性研究

通过化学接枝反应在聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜表面接枝了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸并讨论了反应体系、单体浓度反应温度和时间等因素对接枝率的影响.试验表明,接枝AMPS可有效提高PVDF中空纤维膜的耐污染性,并且改性后中空纤维膜的通量随溶液离子强度的增加而增加.