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。

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。

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/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.

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。

聚多巴胺涂覆LDH/PVDF改性膜的制备及性能测试

聚偏氟乙烯(PVDF)具有特殊的疏水性,在分离废水的过程中,污染物覆盖膜表面并堵塞膜孔会导致膜的渗透性能下降。使用浸没沉淀相转化法,通过调整水滑石(LDH)添加剂的配比和改性膜浸泡在含有盐酸多巴胺缓冲溶液中的时间,制备了LDH/PVDF改性膜及聚多巴胺(PDA)涂覆LDH/PVDF改性膜。测试了改性膜孔隙率、平均孔径、水通量、截留率、接触角、抗污染性等性能的变化。结果表明:当LDH添加量为3%时,孔隙率最大,比纯膜提升15.35%,平均孔径增加8.48 nm;膜通量最大为943.22 L·m^(-2)·h^(-1),比纯膜增加了382.95 L·m^(-2)·h^(-1),膜孔中污染物沉积减少,可逆污染占比升高,抗污染能力最强,清洗后通量恢复率为81.5%,相比纯膜M0提升了34.2%。

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.

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。

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.

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.

磺基丁二酸酯淀粉/PVA共混膜力学性能的研究

首先采用两步法合成磺基丁二酸酯淀粉(SSS):以马来酸酐为酯化剂制备马来酸酯淀粉,再使取代原子团中的双键磺化得到SSS。然后以拉伸强度、断裂伸长和断裂功为量化指标,研究了聚乙烯醇(PVA)对SSS的增塑效果,以解决SSS薄膜过于脆硬的缺陷。结果表明SSS与PVA共混之后,能够显著增大淀粉薄膜的断裂伸长和断裂功,提高韧性。随着PVA共混比例的增加,共混物薄膜的脆性下降,韧性提高。SSS经过PVA共混增韧后,仍对疏水性涤纶纤维保持较高的粘合强度。

锌型一维链状晶体/PVDF共混膜的制备及性能

为了改善聚偏氯乙烯(PVDF)膜的亲水性,以具有金属活性位点Zn^2+和亲水基团-COOH的亲水性锌型一维链状晶体(ZnL)为填料,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备ZnL/PVDF共混膜;通过原子力显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜及水接触角、水通量、截留率等一系列测试手段探究添加不同含量ZnL对ZnL/PVDF共混膜结构、性能的影响。结果表明:ZnL晶体均匀的分布在PVDF膜中,并且没有出现明显颗粒聚集现象,证明ZnL晶体与PVDF聚合物有较好的相容性;亲水性ZnL晶体的加入明显提高了PVDF膜的亲水性,当ZnL晶体质量分数为0.50%时,其水通量达到99.6 L/(m^2·h),比纯膜水通量增加150%,并且其截留率下降幅度较低;随着ZnL晶体含量的增加,拉伸强度呈现先升高再降低状态,当ZnL晶体质量分数为0.50%时,共混膜的拉伸强度为3.39 MPa,比原膜的拉伸强度增加了10%。

PVDF/EVOH共混膜制备及其抗污染特性的分析

用相转化法对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行了乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)共混改性,系统考察PVDF/EVOH共混比和凝胶浴温度对共混膜性能的影响.并使用原子力显微镜(AFM)胶体探针定量测定了共混改性前后,亲/疏水性污染物与膜之间作用力的变化特点,结合宏观过滤实验解析添加EVOH对PVDF抗污染性能的影响.结果表明:PVDF/EVOH相容性最佳的共混比为9∶1.与纯PVDF膜相比,PVDF/EVOH共混膜的亲水性明显提高.共混膜的亲水性及拉伸强度随着凝胶浴温度的增大而增大,但是纯水通量随着凝胶浴温度的增大而减小.主要是因为高凝胶浴条件下膜表面有致密的皮层形成。膜-污染物间作用力及污染试验表明,添加EVOH后有效降低了膜-污染物间的相互作用力及相应的膜污染速率,表明了EVOH的引入能有效改善了膜的抗污染性.

凝胶浴条件对PVDF/CaCO_3共混中空纤维膜性能和结构的影响

采用干-湿相转化法制备了PVDF/CaCO3共混中空纤维膜,考察了芯液组成和外凝胶浴温度对共混膜结构和性能的影响。结果表明,随芯液中酸含量增加,膜纯水通量迅速升高,BSA截留率略有下降;膜拉伸强度下降,断裂伸长率增加。SEM图显示,膜断面指状孔的数量增多、支撑层厚度变薄、膜亚层海绵孔增加;相应孔隙率升高,而泡点压力略微下降。当外凝胶浴温度较高时,膜支撑层和外皮层较为致密,导致膜纯水通量明显下降,同时BSA截留率在80℃高温外凝胶浴时,由于膜外皮层上出现少量大孔结构,而迅速下降为62.55%。

汉麻粉体/PVDF共混膜的制备、表征及对Cu^(2+)吸附性能研究

采用浸没沉淀法,制备了汉麻粉体/PVDF混合平板膜,分别采用扫描电镜、孔隙率、机械性能测试对膜结构和性能进行表征,探究汉麻粉体对膜结构性能的影响。结果表明:膜结构为指状多孔膜,随着汉麻粉体含量的增加,从断面结构可见,脆性增加,断面整齐,指状孔明显,膜的孔径有先增大、后减小的趋势;表征结果表明膜的孔隙率有提高的趋势;承受最大载荷增加,断裂伸长率下降。汉麻粉体膜制备完成后,采用静态吸附法进行吸附试验,分别探讨了温度、粉体含量、铜离子的初始浓度对吸附效果的影响。结果表明:汉麻粉体膜对铜离子的吸附,当温度为25℃时,吸附量与吸附率最佳;随着粉体含量的增加,吸附量与吸附率先减小、后增大的趋势。初始浓度的影响较为显著,随着初始浓度的增加,吸附量与吸附率也随之增加。