含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮超滤膜的研制

以新型耐高温特种工程塑料———含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮(PPESK)为膜材料、N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂配制铸膜液,采用相转化法在平板刮膜机上制备PPESK超滤膜,考察了PPESK含量、PPESK的特性黏数、添加剂含量和膜厚度等对超滤膜性能的影响.在0.1MPa的操作压力下,所制得PPESK超滤膜的纯水通量可高达约148L/(m2·h),对聚乙二醇10000的截留率高于93%.     

含二氮杂萘酮结构的新型共聚醚酮的合成及性能

应用自制的新型类双酚单体４－（４－羟基苯基）－２，３－二氮杂萘酮（ＤＨＰＺ）与对苯二酚（ＨＱ）成功地合成了新型共聚醚酮树脂ＣＯＰＰＥＫ／ＨＱ，所得聚合物进行了性能表征，实验结果表明，此类聚合物较已经合成的新型杂环取代联苯型聚醚酮ＰＰＥＫ具有溶解性好，易于加工等特点，且耐温等级较高。     

镀镍碳纳米管／PPESK复合材料的制备及微波吸收性能

采用化学镀工艺在多壁碳纳米管表面包覆镍-磷合金,并将其与杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)混合制备吸波复合材料。通过扫描电镜、能量散射光谱对镀镍碳管的形貌和成分进行分析,反射率测试系统对复合材料在8 GHz~18 GHz频段的微波吸收特性进行表征。结果表明,在镀镍过程中使用超声振荡有利于得到均匀的镀层。当吸波样品平均厚度为0.97 mm,碳管含量为5 phr时,镀镍碳管/PPESK复合材料的最大吸收峰在10.9 GHz(RL=-27.5 dB),RL<-10 dB的频宽为4.0 GHz。随着填料含量增加,吸收峰往低频方向移动。     

钛酸钾晶须填充新型PPESK的性能及形态研究

采用填料对含二氮杂萘结构的聚醚砜酮(PPESK)进行填充改性,能够快捷有效的提高其性能,为此采溶液共沉析的方法制备了含二氮杂萘结构的聚芳醚砜酮/钛酸钾晶须(PPESK/Whisker)复合材料.使用不同比例的钛酸酯偶联剂进行晶须表面处理,研究了晶须表面处理和晶须含量对PPESK复合材料机械性能的影响;考察了复合材料的热性能,并用扫描电镜观察了复合材料的形貌.结果表明,钛酸钾晶须作为填充材料,使得复合材料机械性能得到明显改善;对晶须进行适当的表面处理后,晶须与PPESK基体的相容得到改善.     

PPENK增韧改性BMI树脂体系的制备与性能

采用溶液法制备了杂萘联苯聚芳醚腈酮(PPENK)/双马来酰亚胺树脂(BMI)共混体系。通过差示扫描量热法(DSC)对共混体系固化反应动力学进行了研究,固化活化能为85.8 kJ/m2。采用冲击和拉伸实验考察了PPENK含量对共混体系力学性能的影响,共混体系的冲击强度为1.83 kJ/m2～2.95 kJ/m2,拉伸强度为68 MPa～84 MPa,拉伸模量为1.14 GPa～1.53 GPa。通过对固化物断面的扫描电镜(SEM)分析了增韧机理,改性后的BMI树脂在断裂时发生了塑性变形。通过热重分析法(TGA)研究了体系的耐热性,共混体系在氮气气氛中5%热失重温度为420℃～426℃。     

新型耐高温复合反渗透膜的制备与性能

以杂萘联苯聚芳醚腈酮超滤膜为基膜,间苯二胺作为水相单体、均苯三甲酰氯作为有机相单体,通过界面聚合法制备了新型耐高温聚芳香酰胺复合反渗透膜.研究了单体浓度、反应时间对膜性能的影响,用扫描电子显微镜和红外光谱仪表征了界面聚合反应前后膜表面形貌和化学结构的变化,并对膜的耐高温性能进行了考察.随着操作温度从20℃升高到95℃,膜的脱盐率保持在97.9%,通量从7.4 L/(m~2·h)上升至31.4 L/(m~2·h);膜在沸水中煮沸至3 h,其脱盐率基本不变而通量先增加后趋于稳定,表明杂萘联苯聚芳醚腈酮复合反渗透膜具有优良的耐高温性能.     

可溶性PPESK/氰酸酯树脂体系的制备与性能

采用热熔法制备了含氮杂萘聚醚砜酮(PPESK)/氰酸酯共混树脂体系。利用断裂韧性和弯曲实验考察了PPESK分子量对共混体系力学性能的影响规律,发现共混体系的临界应力强度因子(KIC)为1.00 MPa.m1/2～1.25 MPa.m1/2,弯曲强度和弯曲模量分别为140 MPa～148 MPa和3.26 GPa～3.30 GPa。使用热变形测试和热失重分析法(TGA)研究了体系的耐热性,共混体系的热变形温度约为266℃,在N2气氛中5%热失重温度为415℃～428℃。对PPESK/氰酸酯树脂体系的介电性能测试结果表明,共混体系的介电常数和介电损耗角正切分别为3～3.2和0.006～0.007。     

非溶剂添加剂对杂萘联苯聚醚砜超滤膜结构和性能的影响

以杂萘联苯聚醚砜(PPES)为膜材料,N-甲基吡咯烷酮为溶剂,丙酸(PAc)、乙醚(EE)和丙醇(PAL)为非溶剂添加荆,采用相转化法制备了PPES超滤膜.结果表明:在0.1MPa的操作压力下,以EE为添加剂时,随着邻近比α值的增加,膜的纯水通量减小,对PEG10000截留率基本保持在99%;以PAL为添加剂时,随着邻近比α值的增加,膜的纯水通量呈现先增大后减小的趋势;以PAc为添加荆时,随着邻近比α值的增加,膜的水通量增加,截留率略有降低,膜的断面结构由指状孔结构向海绵状孔结构转变.     

新型杂环氯代聚芳醚的合成与性能

以自制的新型氯代类双酚化合物4-(3-氯-4-羟基苯基）-2,3-二氮杂萘-1-酮（OC-HPPZ）为单体,分别与4,4/-二氟二苯酮、4,4/-二氯二苯砚和1,4-双-（4-氯代苯甲酰基）苯进行缩聚反应,合成了一类新型的具有较高分子质量的聚芳醚材料。利用FTIR、1H NMR等分析手段研究了类双酚化合物OC-HPPZ及其聚合物的结构;采用差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）研究了聚合物的耐热性能,结果表明,新型聚芳醚砜、聚芳醚酮和聚芳醚酮酮具有优异的耐热性能和热稳定性能,其玻璃化转变温度为234～287℃,在氮气氛中5%热失重温度均高于420℃,新型氯代聚芳醚在氯仿、N、N-二甲基乙酰胺等极性有机溶剂中可溶解并浇铸得到透明、韧性的薄膜。     

新型环氧端基聚芳醚砜的合成及表征

以４,４′－二氯二苯砜和４－（４－羟基苯基）－２,３－二氮杂萘-1-酮为原料,经亲核取代逐步聚合反应制分子主链中含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜低聚物（ＰＰＥＳ）,然后与环氧氯丙烷反应制得所需分子量的含环氧端基的聚代醚砜（Ｅ－ＰＰＥＳ）。用ＦＴ－ＩＲ和^1H-NMR表达了分子链结构,考察了不同的反应温度、反应时间和反应单体配比对环氧化效果的影响,并测试了聚合物的溶解性能。     

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。     

聚醚砜膜提纯乳糖的研究

以聚醚砜(PES)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,采用相转化法制备了对PEG的截留分子量为20 000的聚醚砜超滤膜.通过对操作压力、料液的温度和浓度等条件的变化对蛋白质截留率、膜通量及乳糖透过率影响的分析,研究了不同的影响因素对乳糖超滤效果的影响规律.并确定了最佳工艺条件:压力在0.3 MPa左右较适宜,温度为50~60℃,料液浓度为100~150 g/L,处理时间为45~60 min.比较了不同清洗剂对PES膜超滤性能恢复的效果.结果显示,当超滤1 h通量减少一半时,用0.5%的NaOH清洗20 min后就可以恢复70%的膜通量.     

荷电超滤膜的结构性能和应用

本文介绍了荷电超滤膜的制备,结构性能和应用。     

聚醚砜中空纤维超滤膜的双向拉伸

提出了中空纤维的“双向拉伸”这一新概念，研究了纵向拉伸、径向张力、凝固浴浓度对膜性能的影响，为设计具有合适性能的聚醚砜中空纤维膜提供参考．     

不同结构两性离子聚酰亚胺超滤膜的性能研究

利用相转化工艺制备了两类化学结构不同的两性离子聚酰亚胺超滤膜,并分别使用扫描电子显微镜和接触角测量仪表征了两种膜的断面形貌和表面亲疏水性。通过多次循环超滤实验显示,这两类两性离子聚酰亚胺超滤膜的抗污染能力明显优于参比的聚酰亚胺超滤膜,特别是不可逆污染明显减少,实现了超滤膜的稳定运行。     

季铵盐共聚物/聚醚砜相容性及其共混膜性能研究

研究了季铵盐-丙烯腈共聚物(PQA-co-AN)/聚醚砜(PES)共混体系的相容性和共混膜的性能.热力学预测、黏度测试和扫描电镜观察表明,PQA-co-AN/PES共混体系部分相容;共混膜的水通量随PQA-co-AN含量增加有极小值,截留率整体趋势变大,抑菌率随PQA-co-AN含量的增加而增大.     

高分子添加剂PVPK30对酚酞基聚芳醚砜超滤膜成膜性能的影响

采用凝胶相转化法,以新型耐高温工程塑料——含酚酞侧基的聚芳醚砜(PES-C)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,通过改变铸膜液中添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVPK30)的含量,在平板刮膜机上制备了一系列超滤膜。考察了添加剂PVPK30含量对铸膜液黏度、凝胶速度、膜性能和结构的影响,对PES-C/DMAC铸膜液体系中添加剂PVPK30的作用规律进行了研究。     

不同干燥方式对聚醚砜酮基炭膜的影响

以PPESK为前驱体,CHCl3为溶剂,分别采用冷冻干燥法和冷藏干燥法制备气体分离炭膜,借助于红外光谱、热重分析、X射线衍射和气体渗透等测试手段,研究探讨了干燥方式对聚醚砜酮(PPESK)基炭膜的化学结构、炭微结构及气体分离性能的影响.结果表明,干燥方式对炭膜结构性能的影响主要体现在促使前驱体在干燥过程中形成具有不同化学结构的聚合物膜,使它们在以后的预氧化和低温热解炭化过程中表现出不同的演变规律:与冷藏干燥相比,冷冻干燥得到的聚合物膜在预氧化和炭化过程中分解反应程度较弱,但芳香缩合反应却很深刻,使形成的炭膜微结构尺寸较小,气体分离性能较高,并具有良好的表观柔韧性.所以,采用CHCl3为溶剂制备PPESK炭膜,冷冻干燥将是首选干燥方式.     

嵌段共聚物模板法制备La掺杂TiO2超滤膜

以钛酸四丁酯为Ti源, 氯化镧为La源, 采用嵌段共聚物模板法制备了La掺杂TiO₂超滤膜。通过动态热机械分析(DMA)、X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附脱附和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法, 考察了La掺杂对TiO₂凝胶的机械性能及其材料晶型、孔结构的影响。分析结果表明, La的引入显著提高了TiO₂凝胶的机械性能,避免了膜层在干燥阶段的开裂现象; 并有效抑制了晶粒增长和晶相转变, 使得锐钛矿相在800℃下仍能保持稳定。同时La的引入也提高了TiO₂材料的比表面积和孔隙率, 通过实验确定La掺杂量为0.74 g, 此时TiO₂溶胶的粒径分布最均一, 所得溶胶粒径为10 nm。采用该溶胶制备出的La-TiO₂超滤膜的孔径为2.3 nm, 而未掺杂时膜的孔径为2.7 nm。     

氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料的制备与除氟性能研究

以活性氧化镁和聚醚砜(PES)为原料,采用共混法制备了氧化镁/聚醚砜复合膜吸附材料;用扫描式电子显微镜(SEM)和ASAP2020型比表面及孔径分析仪进行了表征,并研究了复合膜对氟离子的吸附性能。SEM结果表明,氧化镁颗粒在聚合物膜中均匀镶嵌分布,提高了膜的孔隙率。比表面积与孔径分析表明复合膜的比表面积约为颗粒氧化镁的1/3。复合膜对水中氟离子的吸附在60min后基本达到平衡;30cm2的复合膜(厚度为200μm)可以处理50mL氟离子溶液(质量浓度为5mg/L),使其符合饮用水含氟标准(<1mg/L);吸附量随初始浓度的增加而增加,吸附符合Freundlich等温式,无最大饱和吸附量;吸附氟离子的复合膜可以脱附再生,且再生后仍具有较高的吸附容量。