PVDF/PVA共混膜的研究

采用湿法相转化法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙烯醇(PVA)共混膜,研究了PVDF/PVA共混体系的相容性,并讨论了PVDF/PVA共混比、固含量、添加剂浓度、凝固条件与后处理对膜结构及性能的影响。结果表明,PVDF/PVA为不相容体系,在成膜过程中产生界面微孔;随PVA含量增加,PVDF/PVA共混膜水通量先增大后减小,在PVDF/PVA为8/2时呈较大值,截留率变化趋势则相反;PVA的存在明显改善了PVDF/PVA共混膜的亲水性,表现为随其含量增加共混膜接触角明显减小;随固含量增加,膜厚度增加,孔隙率降低,水通量减小,截留率升高;添加剂PEG600浓度为6%时,孔隙率高,水通量大,但截留率低;凝固浴种类直接影响膜结构及性能;热处理可完善膜结构从而获得性能更优的膜。选择适当的铸膜条件可制成较好的膜产品,而且共混膜通量明显大于各组分通量的加权,表明共混是一种改善PVDF膜性能的有效方法。

凝固条件对PVDF/PVA共混中空纤维膜结构及性能的影响

采用干湿法纺丝工艺制备聚偏氟乙烯(PVDF)/聚乙烯醇(PVA)共混中空纤维膜,讨论凝固条件对膜结构及性能的影响,旨在选择适当的凝固条件,制备性能较优的PVDF/PVA共混中空纤维膜。结果表明:凝固浴为液氮时,孔结构非常致密;凝固浴为水时,随凝固浴温度升高,外皮层界面孔数量较少但尺寸增大,且由裂缝状转变为圆孔状,靠近外层的指状孔延长,孔结构变疏松;凝固浴温度升高,水通量增大,卵清蛋白截留率降低;较高的凝固浴温度有利于PVDF结晶和拉伸强度的提高。

基于三维溶度参数的PVDF/PVA共混体系的相容性

首先依据三维溶度参数预测了PVDF/PVA体系为部分相容,并且影响体系相容性的关键在于温度及PVA所占比例。通过共同溶剂法,及玻璃化转变温度的测定来确定该体系的相容情况,来验证理论推测的结果。实验结果表明:理论推测是正确的,PVDF/PVA共混体系为部分相容体系,随着PVDF质量分数的增加及体系温度的升高,该体系的相容性更好。

戊二醛交联PVDF/PVA共混超滤膜的制备及其抗污染性

以溶液相转化法制备PVA共混PVDF超滤膜,考察了戊二醛(GA)化学交联反应程度对PVDF/PVA共混超滤膜界面性质、微观构造及其抗污染性能的影响。结果表明:适度的交联反应有利于提高共混膜的机械强度;与超滤膜表面相比,GA交联对PVDF/PVA共混膜内部结构影响甚微; GA交联反应程度过高,会造成PVDF/PVA共混膜表面结构趋于致密,通量下降,但蛋白质截留能力提高,透水稳定性增强; GA交联能有效防止BSA在PVDF/PVA膜面的堵塞污染,减缓BSA过滤过程中的比通量下降率,提高通量恢复率,增强抗污染能力。但GA交联度的选择与PVDF/PVA共混膜组成有关:当原膜结构疏松且PVA含量较低时,宜选择较低浓度的GA溶液且交联时间不宜过长;而原膜结构较为致密且PVA含量较高时,提高GA浓度和增加交联反应时间,则有利于膜内部PVA得到交联,以保证膜结构的稳定性。

PVDF/PS共混超滤膜的研究

研究了ＰＶＤＦ与ＰＳ的不同溶混性。分析了聚合物溶混程度变化及工艺条件改变对膜形态结构及使用性能的影响。实验结果表明，ＰＶＤＦ和ＰＳ属部分溶混体系，由这种溶混体系制成的超滤膜水通量有较大幅度提高。

PVC/PVDF/CPE共混体系研究

以ＣＰＥ作为ＰＶＣ／ＰＶＤＦ的增容剂，研究了ＰＶＣ／ＰＶＤＦ／ＣＰＥ三元共混新体系。对不同组成的共混物的物理机械性能进行了测试，分析讨论了ＰＶＤＦ／ＣＰＥ对ＰＶＣ的增韧效果和机理。结果表明：ＣＰＥ对ＰＶＣ／ＰＶＤＦ共混体系有明显的增容作用，ＰＶＤＦ／ＣＰＥ并用对增韧ＰＶＣ有显著的协同效应。当ＰＶＤＦ／ＣＰＥ用量比为２４～３∶１时。

多元共混PVDF超滤膜的结构和性能研究

根据铸膜液粘度、凝胶点温度及相转化动力学行为,结合SEM和AFM技术及泡点压力、亲水接触角等检测手段,考察了PVDF/DMAc体系中,共混添加PVA、PMMA、PVP及其组合对相转化进程及膜结构参数和性能等的影响。结果显示,PVA和PM-MA共混PVDF铸膜液的粘度和凝胶点升高,导致延迟分相并减缓了相分离及固化速度,膜内部大孔和海绵结构相互贯穿,膜亲水性较好。PVP和PMMA共混PVDF体系发生瞬时分相,液-液分相与液-固分相同时并存,膜内部大孔通透,支撑层致密,分离性能优良。PMMA能有效改善三元共混膜表面的粗糙行为。

PVDF/PMMA/CA共混膜的制备及性能研究

主要讨论了PVDF(聚偏氟乙烯)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)/CA(醋酸纤维素)三元共混膜的制备及性能,并研究了影响膜性能的主要因素.正交实验结果表明:在PVDF/PM-MA/CA体系中,PVDF同亲水性物质PMMA和CA的共混比是影响共混膜的水通量的首要因素;而PMMA与CA的共混比则对共混膜强度影响最大,当PMMA与CA的质量共混比为1∶1时,膜强度最大;PMMA对膜的亲水性有较大的贡献,共混膜中只要有PMMA加入,其润湿角就变得同纯PMMA膜的润湿角相接近,通过采用红外衰减全反射法和干膜撕裂法,分别从微观和宏观上证明了PVDF/PMMA/CA制膜体系在自来水中将会发生分层凝胶现象;综合考虑膜的各种性能,针对PVDF/PMMA/CA体系,较佳的制膜条件定为A8B3C2D2,也就是PVDF/CA/PMMA的质量共混比为12∶2∶1,以质量溶剂比为8∶2的二甲基甲酰胺(DMF)/冰乙酸混合溶剂溶解,制得的膜的性能较好.

PVDF/PS共混微孔膜的制备

将聚偏氟乙烯和聚砜共混,通过溶胶-凝胶相转化法研制高孔隙率微孔膜.考察了聚合物浓度、PVDF/PS配比、溶剂种类和组成、添加剂浓度、凝胶浴温度和组成、溶剂挥发时间和热处理温度对膜孔径和孔隙率的影响.实验发现:使用DMF/DMAc混合溶剂可提高膜孔径和孔隙率;随LiCl含量的增加,膜孔径和孔隙率逐步增加;凝胶浴温度对膜的水通量没有太大的影响,但凝胶浴组成对膜性能有很大的影响;延长溶剂挥发时间,导致平均孔径减小.选择适当的膜液组成,可制得孔径为0.2～1.0μm,孔隙率达到90%以上的PVDF/PS共混微孔膜,而且共混膜的孔隙率比单组分PVDF膜有大幅度的提高.说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值.

PVA/PVP/Ag^+共混膜渗透汽化分离苯/环己烷混合物

PVA/PVP/Ag+膜在苯、环己烷混合物中的溶胀实验发现,膜优先吸附苯,且膜中Ag+含量越大,膜在苯中的溶胀率越大,在环己烷中溶胀率越小.渗透汽化测试结果也表明,PVA/PVP/Ag+膜对苯/环己烷的分离性能明显优于PVA/PVP膜.而且,随着膜中Ag+含量的增加,膜的渗透通量J增大;分离因子先增大后减小,当膜中w(聚合物)∶w(AgNO3)=1∶1时,分离因子α达到最大值,为47.5,通量为7.8g/(m2·h)(进料的质量分数为10%,20℃).而对膜进行交联改性后,分离因子可进一步提高,但通量下降.

静电纺PVA/PEO共混纳米纤维膜的制备与性能表征

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇(PVA)/聚氧化乙烯(PEO)共混纳米纤维膜,测试共混纤维膜的拉伸力学性能,采用SEM观察其微观形貌和结构,利用TGA和DSC分析共混纤维膜的热学性能,考察PEO与PVA共混比例对纤维膜性能的影响.结果表明:PEO加入过多或过少对共混纤维膜结构均无明显改善,当PVA∶PEO质量比为5∶5时,所得纤维膜成丝性和成膜性最佳,膜中纤维线密度最小且粗细均匀;与纯纺纤维膜相比,不同共混比例PVA/PEO纤维膜的力学性能均有不同程度提升,当PVA与PEO质量比为7∶3时其断裂强度和断裂伸长率较纯PVA分别提高了66%和1 545.71%;PVA/PEO共混纤维膜的热稳定性优于纯PVA纤维膜,但PEO加入量的变化对共混纤维膜热学性能的影响较小.

磷酸酯淀粉/PVA共混浆膜的织态结构与性能

研究了淀粉磷酸酯化变性和聚乙烯醇(PVA)结构对磷酸酯淀粉(SPH)/PVA共混浆膜织态结构与力学性能的内在联系,探讨了SPH与PVA间的共混比对浆膜结构和力学性能的影响.实验结果表明,磷酸酯化变性深度、PVA分子结构及共混比对共混浆膜的织态结构及力学性能有显著影响.随着淀粉磷酸酯化变性深度的增大,共混浆膜的断裂伸长率增大,断裂强度先增大后减小;当取代度为0.016时,断裂强度达到最大值.随着SPH质量分数的增加,共混浆膜的断裂伸长率减小,断裂强度先减小后增大;当SPH/PVA的共混比为50/50时,断裂强度达到最小值.提高PVA相对分子质量,增大醇解度,都有利于改善共混浆膜的力学强度,提高耐屈曲性能.

PU/PVDF共混物形貌及其中空纤维膜制备

通过SEM分析了聚氨酯(PU)与聚偏氟乙烯(PVDF)共混物熔体组成与其挤出物形貌之间的关系,确定了PU/PVDF共混物经熔融纺丝制备中空纤维膜的较优配比,并对PU/PVDF共混中空纤维膜微孔结构形成机理进行了讨论.研究表明,结合聚合物共混界面相分离原理及熔融纺丝-冷拉伸法可制得通透性较好的PU/PVDF共混中空纤维膜.

PVA/PVP共混交联膜的渗透蒸发分离性质(Ⅰ)

研究了４，４′－双叠氮芪－２，２′－二磺酸钠和戊二醛对聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）、聚乙烯醇（ＰＶＡ）共混膜的交联及交联对共混膜分离恒沸点附近的乙醇／水混合物的影响．结果表明，膜的分离性质随着膜中ＰＶＰ含量的增加而改变；采用混合型交联剂对ＰＶＡ／ＰＶＰ共混膜交联能明显改善膜的选择性．

添加剂PEG对PVC/PVDF/PMAMA共混膜性能的影响

讨论了聚乙二醇(PEG200、PEG400、PEG600)对PVC/PVDF/PMMA共混溶液的剪切粘度及其共混膜的断面形态结构、水通量、截留率和机械性能等膜性能的影响。结果表明,在聚合物质量百分含量不变的情况下,PEG200、400、600的加入均能使铸膜液的粘度增加,PEG200使粘度增加的最多,PEG600最少;PEG600使PVC/PVDF/PMMA共混膜水通量增加的最多,PEG200最少,而PEG200使膜的截留率增加最多,PEG600最少。

纳米硒和静电纺PVA/Se共混纤维的制备与表征

本文采用聚乙烯醇为模板剂,用抗坏血酸为还原剂制备纳米硒.探究了反应条件对纳米硒的形貌和分散性的影响,得出了制备红色纳米硒的最佳反应条件:反应温度为40℃、反应时间为4 h、聚乙烯醇和二氧化硒的质量比为1/7、抗坏血酸和亚硒酸的物质量之比为4∶1.采用直接分散法,将纳米硒添加到聚乙烯醇中,通过静电纺丝技术得到了聚乙烯醇/纳米硒(PVA/Se)共混纤维.通过改变纳米硒的添加量发现,当纤维中纳米硒的质量分数不大于10%时,纳米硒在共混纤维中的分散性良好.

多元醇对SF/PVA共混体系的增容作用

比较了丝素 /聚乙烯醇和丝素 /聚乙烯醇 /多元醇共混物的相容性 ,并对其膜的机械性能进行了测试 ,结果表明 :在无添加剂的条件下聚乙烯醇和丝素不相容 ,加入一定量的多元醇后其相容性得到改善 。

相分离方式对PVC/PVDF/PMMA共混膜性能的影响

在PVC/PVDF/PMMA共混比为6∶1∶3,聚合物质量分数为16%的条件下,考察了该体系相分离方式随添加剂PEG200,400,600的加入,溶剂二甲基乙酰胺(DMAc)减少而变化的情况.并通过电镜扫描(SEM)、水通量及孔隙率的测试和拉伸试验,探讨了相分离方式(扩散诱导相分离DIPS、热致相分离TIPS、扩散诱导相分离DIPS与热致相分离TIPS相结合)及PEG分子量对PVC/PVDF/PMMA共混膜断面形态结构、水通量、孔隙率、拉伸强度等性能的影响.结果表明,PEG分子量为200,400,600,加入量分别达到15%,18%,20%时,在常温下共混体系的相分离方式将由DIPS变为DIPS与TIPS相结合或单纯的TIPS;通过TIPS得到的PVC/PVDF/PMMA共混膜断面形态结构为海绵状,表面比较粗糙,水通量较DIPS和DIPS与TIPS结合得到的膜稍低,截留率和拉伸强度有一定程度的提高;PEG分子量对TIPS得到的膜的微观结构有明显的影响;由DIPS得到的膜,由致密皮层与指状大孔构成,由DIPS与TIPS相结合得到的膜,除了皮层与指状大孔外,还有海绵状结构.

PVA/PVC共混纤维及薄膜阻燃性能的研究

本文通过多种测试方法测定了PVA/PVC共混薄膜和共混纤维的阻燃性能。结果表明,当PVC/PVA≥25/75,体系含有S_nO_2和Sb_2O_3时,共混薄膜和共混纤维均具有较好的阻燃效果。

两亲性三嵌段PDMAEMA/PMMA聚合物共混改性PVDF膜的制备与性能表征

为了制备pH刺激响应型智能膜,并为膜改性提供结构可控的两亲性聚合物共混改性剂,以聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为亲水链段、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为疏水链段,通过RAFT聚合合成两亲性三嵌段聚合物PDMAEMA-b-PMMA-b-PDMAEMA(PDMD),采用1H-NMR对其化学结构进行了表征.以PDMD作为改性剂,通过NIPS法制备PVDF改性膜,采用ATR-FTIR、XPS、SEM和接触角测定仪对PDMD/PVDF改性膜的表面化学结构、微观形貌和亲水性进行了表征.结果表明:随着聚合物改性剂的增加,PDMD/PVDF改性膜表面PDMAEMA含量增加,改性PVDF膜的初始接触角由纯膜的108.9°降低至92.4°,纯水(pH 5.2)通量由纯膜的15.0 L/(m2·h)增大至250.0 L/(m2·h);并且改性膜随着纯水pH值的逐渐减小,膜通量减小,纯水pH值从11降到3时,通量从225.6 L/(m2·h)降至91.2 L/(m2·h).因此PDMD的加入改善了PVDF膜亲水性,可为pH刺激响应型智能膜的构建提供新材料.