非溶剂相转化辅助粗糙基底法制备高疏水PES膜

以提高PES膜的疏水性能为目的,采用非溶剂相转化辅助模板法制备了高疏水的PES平板膜。讨论了非溶剂相转化辅助粗糙基底法对PES膜膜结构的影响,并分别研究了砂纸目数、铸膜液浓度、凝固浴中正丙醇浓度对PES膜的复制效果和疏水性的影响。实验表明,砂纸目数为1 000目,铸膜液中PES质量分数为15%,凝固浴中正丙醇含量为100%时,制备的PES膜的疏水性较高,接触角由80°上升至134°。

非溶剂致相转化法PTFE/TPU复合膜制备与性能表征

以热塑性聚氨酯(TPU)为原料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,乙酸和氯化锂(LiCl)为添加剂,聚四氟乙烯(PTFE)平板膜为基材,采用非溶剂致相转化法制备PTFE/TPU复合膜。考察了膜层厚度、凝胶浴组成、添加剂类别及其比例等条件对铸膜液黏度的影响,评测了膜表面和断面形貌结构、孔径分布、表层与基材剥离强度等膜特征指标。结果表明,与基膜c相比,复合膜的氮通量降低,膜层厚度为20μm时氮气通量越大;凝胶浴为24%DMAc时复合膜透气性最好,12%、48%DMAc时透气性差;乙酸做添加剂时复合膜表面光滑致密,而LiCl表面呈多孔结分布,但是当乙酸、LiCl添加剂比例相同时,加入乙酸的复合膜的透气性远比加入LiCl好;乙酸含量为0.7%时,PTFE/TPU复合膜的表面光滑致密,且透气性良好,平均孔径约为100 nm,0.7%乙酸的加入对铸膜液黏度及PTFE/TPU复合膜的剥离强度的影响较小。

混合溶剂相分离法制备高通量高截留PES膜

选用DMAc和辛烷作为非溶剂致相分离法(NIPS)的混合溶剂制备聚醚砜(PES)膜,利用两种溶剂在高温下互溶、低温下相分离的特点,制备得到具备高孔隙率和纳米级表面孔径的PES膜。为进一步优化膜的结构性能,研究了辛烷加入量和预蒸发时间对膜性能的影响,最终制备得到孔径为12.50 nm、孔隙率高达89%的海绵状截面结构PES膜,其渗透通量可达65.23 L/(m2hbar),较优化前提升了160%;而对牛血清白蛋白(BSA)的截留率始终维持在95%以上,对同时实现膜的高渗透性和高选择性具有深刻意义。

NIPS法疏水PVDF膜的结构与性能调控研究进展

非溶剂致相分离法(NIPS)是制备多孔有机膜一种高效工艺手段,其过程中涉及的热力学与动力学因素对于疏水多孔膜的成膜结构与性质起着至关重要的决定性作用.为此,本文以常用疏水膜制备原材料聚偏氟乙烯(PVDF)为研究对象,系统阐述采用传统浸没沉淀相转化法和新兴喷雾辅助相转化法两种NIPS制膜工艺路线对PVDF疏水膜微纳结构的影响及其内在成膜机理,旨在通过明晰制膜过程中影响因素对成膜疏水性、孔结构参数的作用规律,为疏水膜的可控制备提供理论指导与技术支持.

聚偏氟乙烯中空纤维医用膜的研制

利用非溶剂相转化法,制备不同聚偏氟乙烯(PVDF)改性膜.研究PVDF与聚乙二醇(PEG)-400固含量对膜性能的影响,并将PVDF改性膜与市售血液透析膜F60S的性能进行了对比分析.结果表明,随着PVDF固含量的增加,膜分离孔径和纯水通量逐渐减小,BSA截留率和机械性能提高;随着PEG-400固含量的增加,膜分离孔径先减小后增大,BSA截留率先增加后减小,纯水通量逐渐提高,机械性能下降.PVDF/PEG膜分离孔径与纯水通量比F60S膜略低,BSA截留率、机械性能、血液相容性与F60S膜相比均具优势.

PVC-P(VC-VAC)-MBS共混超滤膜的制备及其性能

利用非溶剂致相转化法(NIPS)制备了PVC-P(VC-VAC)-MBS平板和中空纤维超滤膜,讨论了氯乙烯-醋酸乙烯共聚物[P(VC-VAC)]的含量对膜机械性能、亲水性、纯水通量及截留率等性能的影响。同时,通过添加抗冲击改性剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS),考察了MBS对PVC平板超滤膜机械性能的影响.实验结果表明,当铸膜液中P(VCVAC)的质量分数为4%时,亲水性最好,纯水通量可由42.5L/(m2·h)增大到155L/(m2·h);同时,膜的机械性能明显增强,P(VC-VAC)和MBS树脂可以有效地改善PVC超滤膜的亲水性和机械性能,是优良的PVC膜共混改性材料.

双凝固浴对膜蒸馏聚偏氟乙烯膜结构性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)、磷酸-N,N-二甲基乙酰胺为铸膜液体系,采用非溶剂相转化法,通过双凝固浴制备高性能的PVDF疏水微孔膜。采用正交实验的方法,考察凝固浴条件对PVDF膜结构和性能的影响。结果表明,双凝固浴法对膜的结构和性能有很大的影响,随着第1凝固浴中乙醇含量的增加,固液分相逐渐占据主导,促进了膜表面微纳米粗糙结构的形成,提高了膜表面的疏水性。以温度为60℃的质量分数40%乙醇作为第1凝固浴,浸泡时间20 s,温度60℃的水作为第2凝固浴所制备的PVDF膜,其直接接触膜蒸馏通量为28.3 kg/(m^2·h),孔隙率为84.5%,平均孔径为1.05μm,接触角为116.8°。

热塑性聚氨酯基聚合物电解质的制备与表征

采用非溶剂诱导相转化法(NIPS)制备了热塑性聚氨酯/醋酸纤维素(TPU/CA)新型聚合物隔膜。然后,将隔膜浸入液体电解质中得到TPU/CA凝胶聚合物电解质(GPEs)。研究TPU与CA的质量比对GPEs性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)、差示扫描量热(DSC)、线性扫描伏安(LSV)、电化学阻抗(EIS)等对TPU/CA膜进行表征。结果表明,在共混隔膜中引入CA可以降低TPU的结晶度,增加隔膜的吸液率。其中,室温下TPU/CA=7/3基电解质的离子电导率为1.04 mS·cm^(-1),电化学窗口为5.1 V(vs.Li/Li^(+))。组装的电池LiFePO_(4)/TPU/CA/Li在0.5 C循环100次后,仍具有较高的放电比容量和较好的容量保持率,具有良好的循环稳定性。这些结果表明,这种新型的TPU/CA共混GPEs是锂离子电池的理想选择。

TPU/CA/Al2O3复合聚合物电解质的制备与表征

采用非溶剂致相转化法(NIPS)制备了热塑性聚氨酯/醋酸纤维素/氧化铝(TPU/CA/Al2O3)新型复合聚合物电解质(CPE)。通过添加不同比例的Al2O3来控制多孔膜的结构与性能。用X射线衍射光谱分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、电化学阻抗(EIS)和线性扫描伏安法(LSV)等对制备的TPU/CA/Al2O3复合膜进行了表征。结果表明,当Al2O3的含量达到9%时,膜的电化学性能最佳。该CPE在室温下的离子电导率为1.61 mS/cm,远高于TPU/CA膜(1.04 mS/cm)。该CPE的电化学窗口达到7 V(vs.Li/Li+)以上。与TPU/CA膜相比,该CPE膜的LiFePO 4/CPE/Li纽扣电池在室温下具有良好的循环稳定性和速率性能。这表明,TPU/CA/Al2O3 CPE有很大的潜能应用于5 V高压锂离子电池(LIB)中。

NIPS法一步制备PVDF疏水分离膜的研究进展

非溶剂致相转化法(NIPS)作为膜制备的一种常用方法,因其具有控制膜结构,可实现膜制备与改性一步完成的特性,在制备高性能疏水分离膜方面具有广阔的前景。文中总结了聚偏氟乙烯(PVDF)疏水分离膜制备的常用方法及其优缺点,讨论了NIPS法制备PVDF疏水膜时的聚合物浓度、溶剂、添加剂、非溶剂对膜疏水性能的影响,展望了NIPS制备高性能疏水分离膜的前景。

两亲性超支化聚合物共混聚偏氟乙烯膜及其超滤性能

以N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)为亲水单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为疏水单体,通过一步可逆加成-断裂链转移(RAFT)可控活性自由基聚合合成了支化链段聚合度不同的两亲性超支化聚合物HPMH;并通过非溶剂致相转化法(NIPS)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/HPMH共混膜。采用场发射扫描电镜、动态接触角测试仪及渗透性能测试仪对膜表面形貌、亲水性及渗透性能进行表征。结果发现,随着HPMH分子中支化链段聚合度的增大,共混膜的孔隙率从(56.4±8.95)%增加到(71.2±7.11)%;表面孔径首先从(28.52±3.38)nm增加到(33.09±1.04)nm,而后降低至(24.91±2.22)nm;亲水性也明显增加。与纯膜相比,在截留率未明显降低的条件下,最优共混膜(M-3)的水通量是未改性膜的5.5倍,表明HPMH改性剂可以调控膜表面化学结构组成和孔结构,有益于膜分离性能的提升。