两亲性PP-g-(NVP-co-PEGMA)抗污染改性剂的制备及改性聚丙烯亲水微孔膜的表征

以乙烯基吡咯烷酮(NVP)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为共聚单体,采用熔融接枝法制备了两亲性改性剂PP-g-(NVP-co-PEGMA);利用红外光谱、X射线光电子能谱对制得的改性剂进行表征,研究了PEGMA单体用量对熔融接枝聚合PVP接枝率的影响。利用熔融共混和拉伸成孔工艺制备了聚丙烯亲水微孔膜。利用接触角、热失重分析、扫描电镜和水通量测试对改性剂及膜性能进行表征。结果表明,亲水性支链成功接枝到PP大分子链上,少量PEGMA的加入提高了NVP的接枝率,相比NVP作为唯一单体的情况提高了5.66%;改性PP微孔膜的热稳定性能提高,亲水性也得到很大改善,起始接触角从96.0°下降到57.5°。膜的平均孔径在0.15μm左右,孔径分布相对均匀,孔隙率为32.7%。改性后的PP膜水通量随时间的延长下降缓慢,亲水性和抗污染性能得到大幅度提高。

两亲性改性剂聚丙烯接枝聚乙烯基吡咯烷酮的制备及对聚丙烯微孔膜结构和亲水性能的影响

采用熔融接枝法制备两亲性改性剂聚丙烯接枝聚乙烯吡咯烷酮(PP-g-PVP),热致相分离法制备聚丙烯亲水微孔膜。利用元素分析仪测定了PP-g-PVP的接枝率,采用接触角测定仪、场发射扫描电子显微镜和旋转流变仪对聚丙烯亲水微孔膜进行了测试和研究。结果显示,两亲性改性剂PP-g-PVP的接枝率和接枝效率分别是16.44%和56.78%;制成的聚丙烯亲水微孔膜亲水性有明显提高,由不润湿状态转为润湿状态,且在短时间内水滴可以较快地铺平;在降温过程中,液-液相分离到结晶的时间缩短,导致亲水膜的孔径减小,可以有效地阻隔污染物的通过。

马来酸酐/N-乙烯基吡咯烷酮双单体接枝聚丙烯的制备及对聚丙烯微孔膜的亲水改性

以马来酸酐(MAH)为功能单体,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为共聚单体,采用熔融接枝法制备两亲性改性剂PP-g-(MAH-co-NVP),并通过热致相分离法制备聚丙烯(PP)亲水微孔膜。通过红外光谱仪和元素分析仪表征了PP-g-(MAHco-NVP)的化学结构和接枝率,使用差示扫描量热仪、X射线衍射仪表征了PP-g-(MAH-co-NVP)的结晶性能。利用接触角、热失重分析、扫描电子显微镜和孔隙率测试对改性前后的PP膜进行研究。结果显示,亲水支链成功接枝到PP大分子链上,相比于MAH作为唯一的接枝单体,NVP的加入使MAH的接枝率增加了270%;且NVP的加入促进了PP分子链的结晶。改性PP微孔膜的热稳定性能提高,膜孔数增多,孔隙率增加了2. 8%。并且改性PP微孔膜的亲水性也得到改善,接触角下降了28. 5%。

不同亲水性EVAL微孔膜的制备与表征

以4种不同乙烯基含量的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为原料,用相转化法制备了亲水性微孔膜,研究乙烯基含量对膜的结构和性能的影响,并考察膜的抗污染性能.结果表明:随着乙烯基含量的降低,材料中的羟基含量增多,膜的接触角降低,亲水性增强,纯水通量增大;膜的场发射扫描电子显微镜(FESEM)照片表明,膜表面开孔密集而均匀;EVAL膜与PES膜的通量衰减对比实验表明,EVAL微孔膜的抗污染能力较好,结果与膜的亲水性分析一致.

聚丙烯亲水性微孔膜的制备及在锂电池中的应用

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为改性剂与聚丙烯熔融共混,通过单向拉伸工艺制备亲水性聚丙烯微孔膜。使用差示扫描量热仪和红外光谱表征流延基膜的取向片晶结构,使用压汞仪和扫描电镜表征微孔膜的孔结构,使用Gurley值、水接触角和水蒸气透过率表征微孔膜的透过性和亲水性,将微孔膜组装成电池并测定电池的性能,研究PPg-MAH含量对微孔膜孔结构、亲水性、透过率及电池性能的影响。结果表明,PP-g-MAH共混含量为2.5%的微孔膜孔隙率和透气性得到提升,进一步增加PP-g-MAH含量会导致微孔膜孔结构变差,透过性能下降。微孔膜表面亲水性随PP-g-MAH含量增加持续改善,水蒸气透过率在PP-g-MAH含量为5%时达到最大值,但由于微孔膜孔结构在较高PPg-MAH含量下受到破坏,使得高PP-g-MAH含量下微孔膜水蒸气透过率下降。PP-g-MAH含量为2.5%和5%的微孔膜由于具有较好的孔结构和一定的电解液浸润性,使得锂电池的电荷转移电阻较低,首次充放电比容量较高。

模拟微重力条件下的膜式水气分离器的实验研究

目的研究中、长期载人航天任务中微重力条件下的水气分离问题。方法利用自行研制的水气分离组件和不同材质、规格的亲水微孔滤膜,对不同压力和配比的水/气混合物进行分离实验,并研究了重力对分离的影响。结果将4～6L/h水、2500mL/minO2组成的混合流体分离成不含水的气流和含气量<1%的液流,对液流中含有的微量气体的来源和含量进行分析,证明重力对分离过程无影响。结论水气分离组件设计合理,亲水微孔滤膜具有在微重力条件下进行水气分离的能力,需进一步研究并有广阔的应用前景。