聚四氟乙烯微孔膜复合材料及其防护应用进展

总结聚四氟乙烯微孔膜在个体防护领域中的应用研究进展。介绍了聚四氟乙烯膜的研发历程,分析了聚四氟乙烯膜在不同环境介质中的防护作用机理。从聚四氟乙烯膜在阻隔类和主动类防护领域应用两方面出发,探讨了目前聚四氟乙烯膜在医用防护服、医用口罩、核生化防护服、热管理和自清洁等材料中的研究和应用。认为:通过复合支撑材料优选、成膜加工工艺优化、功能纳米粒子掺杂等方式,可以改善和丰富膜性能,进而根据实际防护应用需求制备高性能、多功能的聚四氟乙烯复合材料,并在智能防护领域发挥重要作用。

聚四氟乙烯纳米颗粒改性磺化聚醚醚酮膜的研究

制备了一种基于磺化聚醚醚酮的复合膜,通过聚多巴胺将聚四氟乙烯纳米颗粒连接在复合膜表面进行改性。通过调控聚四氟乙烯纳米颗粒质量分数获得了一种高性能改性磺化聚醚醚酮复合膜。结果表明,该改性复合膜具有优越的离子选择性、良好的稳定性,在组装的全钒液流电池中,电流密度为100 mA/cm^(2)时电池的库仑效率和能量效率分别高达99.2%和85.6%。聚四氟乙烯纳米颗粒对磺化聚醚醚酮膜的成功改性,证明其在全钒液流电池中具有广阔的应用前景。

超疏水聚苯胺/聚四氟乙烯复合膜的制备及油水乳液分离性能

以苯胺为原料,采用原位聚合法在聚四氟乙烯(PTFE)基体上合成聚苯胺/聚四氟乙烯(PANI/PTFE)复合膜.利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和静态水接触角测试对PANI/PTFE复合膜的形貌、结构和浸润性进行分析,并对其油包水乳液分离性能、通量和循环使用性能进行了测试.研究结果表明,PANI/PTFE复合膜仅在重力条件就能有效分离油包水乳液;而且重复数十次过滤后,PANI/PTFE复合膜仍具有良好的抗污能力和分离性能.

聚苯胺/聚四氟乙烯导电复合膜的电化学制备和表征分析

在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜上电化学制备硫酸和磺基水杨酸(SSA)共掺杂的导电聚苯胺(PANI)复合膜,采用四因素三水平的正交设计法优化工艺条件,并在其上继续沉积银,研究了沉积银电流密度和时间及拉伸对复合膜电导率的影响。采用拉曼光谱、X射线衍射和扫描电镜对复合膜进行了表征。结果表明,在最佳工艺条件下制备的PTFE-PANI复合膜电导率可达36.9S/cm,此复合膜经20mA/cm2沉积4min的银可使其电导率显著提高到5379S/cm。对最优条件制备的PANI-PTFE和PANI-PTFE-Ag复合膜进行适当程度的拉伸均可提高其电导率,PT-FE系列复合膜展现出较优异的力学性能。拉曼光谱表明PTFE、PANI和银复合良好。复合膜有一定的结晶度,经拉伸后复合膜结晶度增大,电导率显著提高;PANI在PTFE上呈颗粒状生长,颗粒尺寸均匀,直径约为200nm,Ag呈树枝状镶嵌、覆盖在PANI颗粒间,与PANI复合很好并形成三维导电网络。

燃料电池的复合质子交换膜研究——不同多孔聚四氟乙烯底膜对复合膜性能的影响

把Nafion树脂浸入到不同的聚四氟乙烯 (PTFE)多孔膜孔中 ,制成Nafion/PTFE复合膜用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)。从SEM照片上看 ,Nafion树脂已均匀地分布在PTFE多孔膜中 ,而且已有一层均匀的薄Nafion膜存在于PTFE多孔膜表面。在 80℃ ,pH2 /pO2 为 0 .2MPa/0 .2MPa条件下 ,对比基于不同PTFE膜的复合膜组装的电池性能 ,结果表明 ,PTFE膜中孔的体积越大 。

利用醋酸纤维素/聚四氟乙烯复合膜中的微结构固定化脂肪酶

脂肪酶的固定化是降低其使用成本的有效途径之一.提出了利用亲水/疏水复合膜中的微结构固定化脂肪酶的新思路.首先制备由致密的亲水层和多孔的疏水层组成的醋酸纤维素/聚四氟乙烯(CA/PTFE)复合膜,然后利用复合膜的特殊微结构,用超滤的方法实现了脂肪酶的固定化.扫描电镜照片结果表明,大部分被截留的酶位于复合膜的界面处.制备得到的固定化酶膜应用于水解橄榄油的反应,其最高催化活力达到1·24μmolFFA·min-1·cm-2,大大高于文献报道值.同时研究了固定化脂肪酶膜的催化动力学,考察了亲水层厚度和脂肪酶负载量对固定化效果的影响,优化了固定化条件.在经过10次(50h以上)的重复使用后,固定化酶膜的活力仅降低了20%.

铝合金聚四氟乙烯复合涂膜技术及应用

介绍了一种新的复合固体润膜技术,即利用铝合金硬质阳极氧化处理技术与固体润滑剂聚四氟乙烯复合,从而形成铝合金聚四氟乙烯复合涂膜。介绍了该方法的技术原理和工艺,该复合涂膜具有自润滑减磨性能以及国内开发应用的前景。

膨体聚四氟乙烯微孔-聚氨酯复合膜的制备

由于膨体PTFE微孔膜在使用中会受到污染而影响其耐水压,通过PTFE/PU复合膜可有效解决此问题.在PTFE膜表面涂覆PU溶液可制备PTFE/PU复合膜,研究发现,PU溶液组成和固化条件对PTFE/PU复合膜剥离强度有很大影响,丁酮+DMF、乙酸乙酯+DMF、甲苯+DMF均可作为PU在PTFE膜上的涂层溶剂;先低温后高温的固化方法有利于提高复合膜剥离强度.

双向拉伸聚四氟乙烯复合膜的性能研究

通过双向拉伸工艺制备聚四氟乙烯复合膜。SEM分析表明:与单向拉伸工艺相比,双向拉伸可以获得更高的孔隙率,较小的孔径和较高的孔隙率可以达到防水透湿性。实验结果表明:采用三水平、四因素正交设计,确定了最佳工艺条件:涂胶压力0.1MPa,干燥温度60℃,干燥时间10s,复合压力0.1MPa,得到水蒸汽透过率和剥离强度均较好的聚四氟乙烯复合膜产品。

醋酸纤维素-聚四氟乙烯复合膜固定化脂肪酶的研究

以醋酸纤维素(CA)和聚四氟乙烯(PTFE)为材料制备醋酸纤维素-聚四氟乙烯复合膜,采用吸附-交联相结合的固定化方法,用该复合膜固定化脂肪酶。研究温度、吸附时间、酶液质量浓度、交联时间和交联剂体积分数对脂肪酶固定化效率和催化效果的影响,并对固定化酶膜的酶学性质进行研究。得到最佳的固定化条件为:温度25℃、吸附时间2h、酶液质量浓度0.02g/mL、交联时间3h、交联剂(戊二醛)体积分数0.2%,固定化酶最大酶活力为17.2U/cm2。固定化酶膜的酶学性质为:最适温度35℃,比游离酶降低了5℃;最适pH8.5,与游离酶相比pH值向碱性偏移1.0;经10次(10h/次)重复使用后,固定化酶相对酶活力为55.5%。SEM结果显示CA-PTFE复合膜能较好的固定化脂肪酶。

醋酸纤维素/聚四氟乙烯复合膜固定化磷脂酶A_1的研究

以醋酸纤维素/聚四氟乙烯复合膜为载体对磷脂酶进行吸附固定,以酶活力为指标,进行单因素实验,并采用响应面的方法进行分析,确定最佳的固定化条件为:酶液浓度0.06g/mL,吸附时间3h,温度60℃,搅拌速度200r/min,得到固定后的酶活力为4.0U/cm2。由SEM结果可知,CA/PTFE复合膜可较好的固定磷脂酶。

防护服用聚四氟乙烯复合膜的结构和性能

为增强防护服用聚四氟乙烯(PTFE)复合膜的防护性和弹性,提出了PTFE与热塑性聚氨酯(TPU)共同拉伸制备PTFE/TPU复合膜的方法。这种方法还避免了PU涂层PTFE制备复合膜中PU溶剂污染环境等不足。采用扫描电镜、万能强力仪和透湿试验装置分别测试了共同拉伸和涂层复合膜的结构、弹性和透湿性。结果表明,与涂层复合膜相比,共同拉伸复合膜中的聚氨酯膜上完全没有微孔,这增强了薄膜制品的防护性和弹性;共同拉伸膜的透湿量也达到服装舒适性要求。

金属表面防腐用含聚四氟乙烯复合涂膜的研制

聚苯硫醚(PPS)和聚酰亚胺(PI)具有高温熔流性以及与金属表面良好的粘接性,将其与PTFE制成混合涂膜,即可以保持PTFE的耐腐蚀、耐高温和固体润滑的特点,又可与金属表面有良好的粘结强度。试制了PTFE+PPS、PTFE+PPS以及PTFE+PPS+PI三种复合涂料,经比较得知,PTFE+PPS+PI复合涂膜的性能最好,其附着力为1级,柔韧性达到1mm,冲击强度大于500N.cm。还考察了涂膜的耐腐蚀性和抗热震性。

基于微孔聚四氟乙烯的复合质子交换膜

研究了基于微孔聚四氟乙烯(PTFE)的复合方式,通过将自制ABPSH40树脂——N,N-二甲基乙酰胺溶液流延在用液相介质表面处理法改性过的聚四氟乙烯微孔膜表面上,制得了均匀的ABPSH40/PTFE增强复合质子交换膜。采用扫描电镜(SEM)观察复合膜的表面及断面形态,采用气相色谱仪(GC)测定了复合膜的甲醇渗透性,利用交流阻抗(AC)测定了膜的质子传导率。结果表明,ABPSH40树脂在复合膜内分布均匀,而且PTFE膜微孔填堵充分;复合膜具有优越的尺寸稳定性,较低的甲醇渗透率和接近Nafion膜的质子传导率,和ABPSH40均质膜进行比较后的优点明显。ABPSH40/PTFE增强复合质子交换膜可望成为一种直接甲醇燃料电池用质子交换膜。

服装用聚四氟乙烯共同拉伸复合膜的热定型机理(英文)

用聚四氟乙烯与热塑性聚氨酯制备了3种不同热定型温度下的服装用聚四氟乙烯共同拉伸膜,提出了基于聚四氟乙烯微粒熔融的共同拉伸膜热定型模型,并阐明了热定型温度对共同拉伸膜形态结构、弹性回复性和透湿性等的影响.经280℃热定型的共同拉伸膜,弹性回复率为66%,透湿量达9 655g/d.m2,可以满足服装变形舒适性与透湿舒适性的要求.

再铸全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物/磺化氧化锆复合膜的制备与性能研究

利用溶液再铸法制备了全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物(Nafion~)/磺化氧化锆(SZ)复合膜,借助X射线衍射、扫描电子显微镜、热失重分析仪等研究了所制备复合膜的微观结构、形貌以及性能。结果表明,棒状SZ颗粒以平行于膜表面的方向排列,均匀分布在Nafion~膜的骨架中,改善了膜在中温区的热稳定性;将复合膜用于直接甲醇燃料电池(DMFC)的电解质膜时,使用了3%和6%SZ的Nafion~/SZ复合膜的DMFC在45℃和5mol/L甲醇进料时的峰值输出功率密度分别为46.27、59.47mW/cm2,明显高于同样条件下Nafion膜的38.2mW/cm2。

聚四氟乙烯—壳聚糖复合膜的制备和性能研究

用自制的钠—萘处理液,改性聚四氟乙烯微孔膜,改善薄膜表面的润湿性和粘合性。将壳聚糖的醋酸溶液流延到改性后的聚四氟乙烯表面,制备成聚四氟乙烯—壳聚糖复合膜。进一步讨论了改性效果,并研究了复合膜的力学性能和透湿性能。

金属镍和聚四氟乙烯微粒复合电沉积的研究(Ⅲ)——复合膜的性能

由电沉积法得到的金属镍和高分子聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）复合膜层具有优良的减摩、自润滑性能．对所研制的金属镍和高分子聚四氟乙烯复合膜层的硬度、摩擦性能、形貌观察等进行了测试．实验结果表明镍聚四氟乙烯镀层有较低的滑动摩擦系数，在同样条件下，与镍镀层相比，其滑动摩擦系数下降三分之一左右．

聚四氟乙烯基电磁屏蔽复合膜的研制及特性研究

以聚四氟乙烯为基体树脂,以表面镀银的液态金属(EGaIn@Ag)、银片和多壁碳纳米管为导电填料,制备了具有高导电性、可大变形、高电磁屏蔽的聚四氟乙烯基复合膜,研究了复合膜的力学性能、电性能、电磁屏蔽效能等。结果表明:复合膜具有良好的延展性和力学强度,断裂伸长率达到了250%以上,拉伸强度达到了18.1 MPa;复合膜的方阻低至5.34Ω/sq, EGaIn@Ag能够有效地减小复合膜在拉伸变形时的相对方阻变化率;复合膜的电磁屏蔽效能(EMI SE)最高达到了60.5 dB,当拉伸应变为10%,比例为Ag∶EGaIn@Ag=1∶1的复合膜的EMI SE值仍有41.6 dB,而只添加了银片的复合膜在拉伸应变为10%时的EMI SE值为26.8 dB。以上结果表明添加有液态金属的复合膜在较大的拉伸变形时,仍具有良好的电磁屏蔽效能,具有良好的应用前景。

聚四氟乙烯复合微滤膜的制备及性能表征

为解决聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜大孔缺陷和表面亲水性差的问题,采用亲水性PTFE平板膜作过滤层,PTFE中空纤维膜作支撑层,通过裹缠的方法制备PTFE复合微滤膜。实验中最佳的拉伸倍率为300%~200%,在此拉伸倍率下,PTFE复合膜孔径分布均匀,最可几孔径为0.35μm,最可几孔径占比为75.9%,最大孔径小于0. 4μm,孔隙率大于80%,拉伸强度达到了9.15 MPa,爆破强度大于0. 3 MPa,PTFE复合膜过滤层接触角为70°,纯水通量为1 107 L/(m^2·h)。