改性逆热致相分离法制备亲水性聚醚砜超滤膜及其性能

通过在非低临界共溶温度三元成膜体系聚醚砜(PES)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/一缩二乙二醇(DEG)中添加亲水性超支化聚酯(HBPE)成功构建了四元低临界共溶温度(LCST)成膜体系,采用改性逆热致相分离(m-RTIPS)法一步制备了亲水性PES微孔膜。通过扫描电镜、亲水性、渗透性和力学性能实验研究了LCST体系的构建机理和HBPE添加量对膜结构和性能的影响。结果表明,随着HBPE质量比的增加,铸膜液体系的LCST降低;以m-RTIPS法所制得的膜表面开孔率较高、平均孔径较大且可抑制膜断面指状孔的形成并向双连续结构转变,同时膜的渗透性能和力学性能均优于NIPS法所制膜;膜表面的接触角随HBPE质量比的增加而减小,表面膜的亲水性得到改善,抗污染能力增强。

热致相分离法制备乙烯-三氟氯乙烯共聚物微孔膜

通过热致相分离法制备了乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜,考察了ECTFE与不同溶剂的相互作用参数对ECTFE/溶剂体系的液液相区的影响,通过相容性分析及对ECTFE微孔膜断面结构的观察,筛选出能与ECTFE发生明显液液相分离的溶剂——邻苯二甲酸二乙酯(DEP).热力学相图证明,ECTFE/DEP体系具有较宽的液液相分离区,偏晶点所对应的ECTFE质量分数高达55%.考察了冷却条件对ECTFE/DEP体系膜断面结构的影响,结果表明,膜断面孔径随着淬冷温度的降低而减小,在淬冷温度为458 K时膜断面孔径随粗化时间的增加而增大.

热致相分离法制备聚丙烯微孔膜

简述了用热致相分离 (TIPS)法制备聚丙烯微孔膜的热力学依据 ,即聚丙烯 /稀释剂二元体系的固 -液、液 -液相分离和弱相互作用体系的综合平衡相图 ,Flory -Huggins相互作用参数对相图的影响 ,以及实际TIPS过程的非平衡相图 .以此为依据 ,概述了TIPS法制备聚丙烯微孔膜的成膜机理 .在上述理论基础上 ,综述了稀释剂与聚丙烯的相互作用、稀释剂的流动性和结晶性、初始浓度、冷却速率及成核剂对膜结构的影响 .最后 ,指出了聚丙烯微孔膜的开发应用前景 .

热致相分离法制备聚苯硫醚多孔膜 Ⅱ.聚苯硫醚和二苯砜体系

研究了聚苯硫醚/二苯砜体系的热力学相图,探讨了热致相分离法制备耐高温、耐溶剂的聚苯硫醚多孔膜的可能性,并就聚苯硫醚与二苯砜的组成比以及降温速率对多孔结构形成的影响规律进行了讨论。

热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜

从聚偏氟乙烯(PVDF)/三乙酸甘油酯(GTA)/癸二酸二丁酯(DBS)体系中,采用热致相分离法,制备聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微孔膜.研究了铸膜液的组成:混合稀释剂中GTA的浓度、PVDF浓度,和纺丝条件:空气隙距离、水浴温度、挤出温度,对PVDF中空纤维膜的结构和性能的影响.结果表明:随着混合稀释剂中的GTA质量分数从30%增加至50%,膜的断面由双连续结构转变为变形的球晶与双连续共存的结构.低的PVDF浓度、长的空气隙距离、高的水浴温度,均利于膜水通量的提高,但膜对牛血清蛋白的截留率下降,拉伸强度减小.挤出温度升高,膜的水通量先增加后减小,截留率和拉伸先减小后增加.

热致相分离法聚偏氟乙烯多孔膜制备及微结构调控

以邻苯二甲酸二辛酯(DBP)和己二酸二辛酯(DOA)组成混合稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜。通过冷场发射扫描电子显微镜观察所得膜形貌,采用差示扫描量热仪测试膜热力学性能,并对其渗透性能及力学性能进行测试表征。研究了稀释剂配比与聚合物浓度对PVDF平板膜结构和性能的影响。结果表明,PVDF/DBP/DOA体系成膜过程以S-L分相为主,呈典型的球晶结构。随PVDF浓度和混合稀释剂中DOA比例增加,膜横截面球晶结构尺寸及球晶结构晶粒间空隙均变小,同时膜表面孔隙率减小,致密度增加。此外,混合稀释剂中DOA比例增加,能够改善膜的力学性能,但会减小膜的纯水通量。

热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物微孔膜——混合溶剂的选择

研究了混合溶剂对热致相分离法制备乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜的影响,考察了不同非溶剂对ECTFE/癸二酸二丁酯(DBS)体系结晶趋势的影响.通过相容性分析及ECTFE微孔膜断面结构的观察,非溶剂亚磷酸三苯酯(TPP)的加入能使ECTFE/DBS体系从固液相分离转变为液液相分离.当非溶剂与溶剂的质量比比例(TPP∶DBS)为4∶6时,可制得孔径均匀的双连续结构ECTFE微孔膜.此比例下的热力学相图显示,ECTFE/DBS/TPP三组分体系具有较宽的液液相分离区,该体系偏晶点所对应的ECTFE质量分数高达50%.

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的结构及性能研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为膜材料和稀释剂,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜。通过差示扫描量热仪(DSC)测试了不同混合体系的固-液相分离温度,利用扫描电镜(SEM)观察和研究了稀释剂、冷却条件、聚合物浓度对膜断面微观结构的影响。

热致相分离法PVDF/纳米SiO_2/石墨烯杂化中空纤维膜的制备及性能分析

为改善热致相分离(TIPS)聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)组成混合稀释剂,以纳米SiO_2、石墨烯为添加改性剂,采用TIPS法制备了PVDF中空纤维杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)观察所得膜形貌,并对其渗透性能及机械性能进行测试表征,研究了纳米SiO_2、石墨烯添加量对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响.结果表明:所得膜为均质海绵状孔结构,膜外表面较光滑,内表面粗糙且疏松多孔,随纳米SiO_2添加量的增加膜内外表面水接触角均增大,膜纯水通量先减小后增大,膜孔隙率均大于70%,膜断裂强度和断裂伸长率均先增大后减小;同时添加质量分数分别为3%和0.5%的纳米SiO_2和石墨烯,石墨烯以片层形式均匀分散在膜内,膜纯水通量可达418 L/(m^2·h),相较于原膜断裂强度提高12.6%,断裂伸长率提高89.2%.

热致相分离法制备聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)/离子液体凝胶膜及气体渗透性能

采用热致相分离(TIPS)法制备p(VDF-HFP)/[BMIM]PF6凝胶膜,对该膜的内部结构及机械性能进行表征,探讨了[BMIM]PF6添加量对凝胶膜的CO2/N2渗透性能影响。结果表明:随着[BMIM]PF6添加量的增加,p(VDF-HFP)/[BMIM]PF6体系的凝胶温度逐渐降低,凝胶膜的聚合物骨架结构由致密变成疏松的球晶结构;同时[BMIM]PF6的添加降低了凝胶膜的结晶度,改善了p(VDF-HFP)链段的柔韧性,因而膜的CO2和N2渗透系数显著增加,CO2/N2渗透选择性则先升高后降低;凝胶膜受扩散过程控制,当[BMIM]PF6添加量(质量分数)由0增加到60%时,凝胶膜的CO2渗透性系数从0.2 Barrer增加到94.3 Barrer。

热致相分离法制备聚苯硫醚多孔膜 Ⅰ.聚苯硫醚和二苯酮体系

研究了聚苯硫醚/二苯酮体系的热力学相图,探讨了热致相分离法制备耐高温、耐溶剂的聚苯硫醚多孔膜的可能性,并就聚苯硫醚与二苯酮的组成比以及降温速率对多孔结构形成的影响规律进行了讨论。

二元稀释剂对热致相分离法制备PVDF微孔膜的结构影响

采用热致相分离法(TIPS)制备PVDF平板和中空纤维微孔膜,研究了二元稀释剂对PVDF微孔膜的结构的影响。当二元稀释剂由邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、三乙酸甘油酯(GTA)中的一种,与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二丁酯(DBS)、苯甲酸苄酯(BB)中的一种混合而成时,TIPS法制备的PVDF膜的断面均具有双连续结构;当二元稀释剂由二苯甲酮(DPK),与DOP、DBS、BB中的一种混合而成时,TIPS法制备的PVDF膜的断面为胞腔结构,断面孔的孔径按如下顺序依次增大:BB、DOP、DBS。GTA/DBS为二元稀释剂,采用TIPS法制备PVDF中空纤维微孔膜,随着二元稀释剂中GTA的质量分数由30%增加至50%,膜的断面由双连续结构变为球晶结构。

热致相分离法制备食道组织工程用支架的研究

合适的支架是进行组织工程研究必需的条件之一.运用自制的具有较好弹性的无规聚合物聚(L-乳酸-co-己内酯,PLLC),并采用热致相分离法(TIPS)制备了具有不对称孔径的食道组织工程用三维支架.经过对不同成孔条件(包括粗化温度、粗化时间以及聚合物溶液浓度等)的比较和研究,使此支架上表面具有孔径10μm,而本体具有50～100μm,甚至100μm的不对称多孔支架.并模拟正常食道粘膜层构造,将提取自猪食道的原代上皮细胞和成纤维细胞分别种植于此支架的二面,经HE常规染色,发现在体外培养时间(14d)内,在支架上表面已形成一连续层的上皮细胞层,某些部位甚至多于一层,这与正常食道的上皮细胞层相似.对于成纤维细胞而言,在与上皮细胞层同一视野内所见成纤维细胞较少,因为如果细胞生长在支架内部就很难用常规方法观察得到.但从这些结果可以看到用PLLC制备的多孔支架对细胞没有毒性,且具有一定的支持细胞生长的作用.

热致相分离法制备聚醚醚酮中空纤维膜

以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)为原料,采用熔融纺丝-热致相分离法成功的制备出PEEK中空纤维膜,并详细研究了膜成型条件对膜结构与力学性能的影响,测试了PEI含量为60%的最大中空度下膜的渗透性能。结果表明,通过控制中空纤维的成型条件可以控制中空纤维膜的中空度、壁厚等结构;PEI含量高,空气层高度低,拉伸比大时纤维中空度高,壁厚小;拉伸比和空气层高度对膜孔径的影响并不大,而PEI的含量是影响膜孔径的最主要因素,当PEI含量从40%提升到60%时,孔径从6.1 nm提升到6.9 nm;PEEK与PEI两者相容性好,形成双连续的海绵状孔结构;力学性能表明,PEI含量是影响力学性能的主要因素,当PEI含量从40%提升到60%时,膜强度从0.396 c N/dtex降低到0.267c N/dtex。

热致相分离法制备亲水性聚丙烯中空纤维膜

通过热致相分离法(TIPS),利用亲水性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来提高聚丙烯(iPP)中空纤维膜的亲水性,并获得了不同PMMA浓度下的改性膜.利用FTIR、XPS、SEM及接触角测量仪等方法表征了iPP膜的组成、结构以及亲水性等性能.结果表明:PMMA的添加提高了膜的亲水性、水通量;当PMMA的添加量为10%(质量分数)时,接触角从125°降到67°,平均孔径从0.17μm增加到0.30μm,水通量为1 256L/(m2·h),相比于纯膜提高了167%.

纳米碳酸钙/庚二酸复合成核剂对热致相分离法制备聚丙烯微孔膜的影响

以大豆油，邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为混合稀释剂，采用热致相分离法（TIPS）制备聚丙烯（PP）微孔膜．研究了纳米碳酸钙成核剂、纳米碳酸钙／庚二酸复合成核剂对PP／大豆油／DBP（30／42／28，质量比）混合体系中PP结晶、熔融性能和PP微孔膜微观结构的影响．结果表明，单-纳米碳酸钙成核剂加入量为PP的0％-4％（质量百分率）时，PP／DBP／大豆油体系中PP熔融曲线上对应的峰值温度（Tm^p）降到150．7-151．3℃，而纯PP的熔融峰值温度为165℃；DSC实验结果还显示加入1％-4％纳米碳酸钙和0．5％庚二酸后，导致PP的熔融曲线上出现了熔融双峰，说明纳米碳酸钙，庚二酸复合成核剂与单一成核剂相比有明显地促进β晶生成的作用，宽角X射线衍射（WAXD）实验进一步证实了β晶的存在．单一纳米碳酸钙成核剂对PP微孔膜的球晶结构和微观孔结构影响不大；加入纳米碳酸钙，庚二酸复合成核剂明显影响PP微孔膜的球晶结构和微观孔结构，其中0．5％庚二酸和1％纳米碳酸钙组成的复合成核剂制得的PP微孔膜的球晶结构明显，微孔膜孔径小且分布均匀；进一步增加纳米碳酸钙用量，PP微孔膜生成了许多细小的边界模糊的不规则结晶，微孔膜孔径不规则且尺寸较大，这与此时PP形成β晶结构有关．

热致相分离法制备乙烯-乙烯醇共聚物/二氧化硅分离膜

以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为成膜聚合物,以丙三醇和聚乙二醇(PEG-600)为混合稀释剂,以纳米级二氧化硅为添加剂,采用热致相分离法(TIPS)制备了EVOH多孔膜.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了微孔膜表面及横截面形貌,并对其渗透性能、亲水性、孔隙率、孔径及其分布、力学性能等进行了分析与讨论.结果表明:EVOH膜表面平均孔径随成膜体系中二氧化硅含量增加而先增加后减小,膜横截面呈蜂窝状孔结构;膜纯水通量、孔隙率及亲水性随二氧化硅含量增加而先增加后减小;当二氧化硅质量分数为0.5%时,其纯水通量为511 L/(m2·h),孔隙率为74.0%,接触角为44.8°.

热致相分离法偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物多孔膜的制备及性能

以偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为稀释剂,采用热致相分离(TIPS)法制备了具有多孔结构的P(VDC-co-VC)膜.通过聚合物-稀释剂二元体系相图、场发射扫描电镜(FESEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、纯水通量、接触角、孔径及其分布、截留率及力学性能等研究了聚合物含量对P(VDC-co-VC)多孔膜结构和性能的影响.结果表明,P(VDC-co-VC)-DMP二元体系成膜过程以液-液(L-L)分相为主,随着聚合物含量增加,膜的横截面由类花瓣状结构向胞腔状结构转变,膜的孔连通性降低,结构变得较为致密,同时膜上表面孔隙率降低,粗糙度增大. L-L分相时间和聚合物含量的变化,导致膜结晶度先降低后增大.聚合物含量的增加使膜上表面接触角、断裂强度及蛋白截留率增加,但膜的平均孔径、孔隙率及纯水通量先增加后减小.当聚合物质量分数为30%时,所得膜通透性较优,断裂强度可达7.5MPa.

热致相分离法制备PVDF超滤膜处理饮用水中试

采用热致相分离法（热法）制备的PVDF超滤膜在自来水厂进行了浸没式超滤工艺的水处理中试,系统设计产水量为100 m3/d,膜的运行条件为：曝气频率16次/d,曝气时间60 s/次,反洗频率16次/d,反洗时间90 s/次,维护性化学清洗周期为14 d。结果表明,当水温为10-20℃,平均通量为30 L/（m^2·h）时,跨膜压差为12-17 kPa。水回收率在97%以上,电耗为0.08kWh/t。所使用的PVDF超滤膜,具有强度高、通量大、截留性能好、抗污染能力强等优点,适合在市政饮用水深度处理中应用。

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜亲水改性研究进展

采用热致相分离(TIPS)法制备的PVDF微孔膜具有高孔隙率、大通量、高机械强度等特点,已广泛应用于饮用水净化、污/废水处理等领域。但由于PVDF本身的疏水性,极易造成膜污染。频繁的化学清洗不仅会增加运行成本,也会降低膜的使用寿命。因此,对PVDF膜进行亲水化改性有十分重要的意义。全面介绍了TIPS法PVDF微孔膜亲水化改性的方法,并对其未来的发展及应用进行了展望。