聚偏氟乙烯膜的改性研究进展

主要介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)膜在近年来改性方法的最新研究进展,从辐照改性、等离子体改性、共混改性和化学改性等几方面进行了详细介绍,简要介绍了PVDF膜作为离子交换膜的一些最新应用.     

聚偏氟乙烯膜改性方法研究进展

膜污染是聚偏氟乙烯(PVDF)膜在污水处理工程应用中的主要障碍,膜亲水改性是改善膜污染的主要方法。本文根据改性方法的异同,按照表面涂覆、表面接枝、共混改性、共聚改性等方法进行了综述。通过分析不同改性方法对PVDF亲水效果、渗透能力、抗污能力及长期有效性等方面的影响,讨论了各种改性方法的优缺点,为PVDF膜处理的应用提供技术和理论支持。     

偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物的分子链结构与多晶型现象

偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(PVDF/TrFE)的合成及物性研究,是改善聚偏氟乙烯(PVDF)压电性的一种尝试。据文献报道,PVDF/TrFE 有明显的铁电性,以及强的压电性     

钛酸铅与偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物形成的铁电复合物相变过程的热释电研究

研究了偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物与钛酸铅形成的铁电复合物PT/P[VDF(70)-TrFE(30)]的热释电流行为。P[VDF(70)-TrFE(30)]室温下存在两个铁电相,即较无序的铁电相和较有序的铁电相,升温经过各自的相转变点后转变成较有序的顺电相和较无序的顺电相。热释电流谱上出现在95℃和108℃的两个电流峰,分别由两个铁电相的结构陷阱以及部分取向的偶极所贡献。采用Tc以上温度极化并冷却到不同温度的方法可明确鉴别出该试样两个顺电相降温转变过程,转变点分别为62℃和50℃。实验证实陷阱仅存在于铁电相而不存在于顺电相中。钛酸铅的引入虽不导致新电流峰出现,但可使共聚物的Tc降低、电流加大。热释电流方法可非常灵敏地跟踪铁电共聚物的相变过程。     

聚偏氟乙烯共混体系的压电性及其分子运动——聚偏氟乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共混体系

本文研究了PVDF-PMMA共混体系的压电性及其分子运动.其松弛转变过程与PVDF-P(VDF-HFE)及PVDF-P(VDF-TFE)共混体系相似,压电性低于PVDF-P(VDF-TFE)共混体系.当PMMA含量为3％时,其压电性与PVDF的接近,而其退极化温度却高于PVDF以及上述二个含氟共混体系的薄膜,随着PMMA的增加,其压电性也随之减弱,这是由于非晶相中偶极子浓度降低之故.     

单向拉伸聚偏氟乙烯的取向结构

本文用X射线衍射法测定了单向拉伸聚偏氟乙烯的(110)和(020)晶面的极图,拉伸温度为100℃和160℃,拉伸比从250％—420％。利用衍射强度分布数据I(φ、ψ)计算出晶面均方余弦(cos~2(?)),经坐标转换并借助Wilchin-sky方法,得到c轴相对拉伸方向的均方余弦(cos~2φ_(c,y))。当T=100℃时,拉伸伴随有晶型转化,表现为晶面衍射峰强度和位置的变化,在此基础上对α晶型和β晶型的取向分别进行了分析。     

聚偏氟乙烯的晶体结构

介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)三种主要的晶体结构:α晶型、β晶型和γ晶型,以及三种晶型之间的相互转换。同时简单介绍了PVDF的其它晶型。探讨了不同环境因素对PVDF三种晶型的影响,并对利用PVDF晶型的多样性拓宽PVDF材料的运用提出分析和展望。     

聚偏氟乙烯的分子运动

本文研究了聚偏氟乙烯(PVDF)的介电、动态力学,热刺激电流和压电性能。在—150℃—120℃范围均观察到四个松弛转变过程,并阐述了它们的机制。 在室温以上,观察到二个松弛峰,与大部分报道不同,而与Kakutani的结果一致,本文还观察到d′_(31)与ε′_3成线性关系,高温下的斜率大于低温的斜率,可能是二种极化机构所致,压电效应的起源与偶极子取向有关。     

聚偏氟乙烯-磺化聚醚砜相容性及其成膜性能

研究了聚偏氟乙烯(PVDF)-磺化聚醚砜(SPES)的相容性及其成膜性能.首先通过溶解度参数、粘度法和目测法研究共混溶液的相容性,接着采用浊度法测定了共混溶液的热力学性质,最后采用浸没沉淀法制备了共混膜并探讨了成膜性能.结果显示,PVDF和SPES为部分相容体系,随着SPES含量的增加,共混溶液相容性逐渐减小,当SPES含量增加到50wt%时,体系发生分相.共混溶液的成膜性能良好,SPES含量增加有利于体系发生液液分相,生成高孔隙率膜,并且极大的提高了PVDF膜的亲水性和水通量.     

聚偏氟乙烯膜亲水化改性的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)膜以其优良的机械、化学性能在膜法水处理领域中广泛使用。在长期使用中由于PVDF膜的强疏水性导致水通量下降、有机物质的吸附,需要频繁的反冲洗和化学清洗。这就导致膜本身的机械性能受损,膜使用寿命下降及运行成本大大增加,因此对PVDF膜的亲水化改性研究具有重要意义。本文对国内外PVDF膜的亲水化改性方法进行分类,并详细介绍各种改性方法的优缺点及研究现状。最后对PVDF膜亲水化改性需要解决的问题及其应用前景进行了展望。     

聚偏氟乙烯的氯化改性

研究了聚偏氟乙烯 (PVDF)自由基引发的氯化反应。考察了各种因素 ,如氯化剂、引发剂的种类及浓度 ,反应介质、反应温度和反应时间的影响 ,确定了合成氯化PVDF的最佳反应条件。采用碱熔法测定氯含量 ,用HNMR进行了结构表征 ,并用溶度参数法、接触角法、DTA TG等方法对PVDF氯化前后的溶解性、附着力、熔点等性能进行了测试。结果表明 ,氯原子成功地引入到了PVDF上 ,当氯含量增加到 8 3 %时 ,氯化PVDF的熔点由 1 63℃降至 1 3 0℃左右 ,附着力也有了明显的改善 ,与水的接触角由 90°降至 5 4°,由不溶于丙酮变为溶于丙酮 ,对甲醇和四氯化碳的溶度参数的变化也说明了氯化PVDF的溶解性能变好 ,由TG曲线可知 ,氯化PVDF的热稳定性比改性前虽有一定的降低 ,但其分解温度仍在 3 0 0℃以上     

聚偏氟乙烯涂料的研究

用聚偏氟乙烯(PVDF)树脂制备了溶剂型氟碳涂料,筛选并优化了PVDF涂料的溶剂组成。采用丙烯酸树脂对PVDF进行改性,并研究颜填料钛白粉对涂膜性能的影响。结果表明,由甲苯、甲基异丁基酮、乙二醇乙醚乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯及邻苯二甲酸二甲酯组成的溶剂体系的涂料综合性能比较好,而丙烯酸树脂和钛白粉的加入明显地改善了PVDF涂膜的性能。     

低头-头链含量的聚偏氟乙烯合成

研究了偏氟乙烯的聚合条件与其聚合物的头-头链含量的关系。实验表明聚合物的头-头链的含量与聚合温度有关,而与引发剂的种类无关。因而,可以在较低的聚合温度下聚合制得带有低的头-头结构(约3％)的聚偏氟乙烯。将聚合物链的A结构含量对其熔点作图,得一直线,可表示为方程式A=24.8+0.362T_m(％)。     

高分子凝聚态结构与化学

高分子凝聚态的研究是高分子科学中的重要内容,在高分子凝聚态的形成机制及对宏观物理性能的影响方面已形成了较为系统的理论和应用实践基础,但在高分子凝聚态的化学性质方面虽有较多的研究工作,却鲜有系统性的归纳总结。凝聚态化学概念的提出,有助于科研人员更深入、系统地研究高分子聚集态结构与其化学性质之间的关系及相关规律。本文以高分子凝聚态为讨论对象,对高分子凝聚态化学性质的一些代表性研究工作进行了归纳和整理,内容包括:(1)高分子结构化学对高分子凝聚态的影响;(2)高分子凝聚态结构对进一步化学反应的影响;(3)高层级凝聚态的化学性质及其对化学反应的影响。希望通过对上述研究工作的实例分析和探讨,为科研人员从化学性质变化的角度去理解和开展高分子凝聚态的研究提供一些参考和启示。     

偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物纤维结构与性能表征

采用熔融纺丝技术制备偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]初生纤维,在90°C下分别拉伸2、4、6倍,用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、示差扫描量热分析(DSC)、拉伸试验等研究了纤维结晶、热性能、力学性能、弹性回复性能等.结果表明:P(VDF-HFP)纤维晶区主要源于偏氟乙烯(VDF)链段,具有α和β2种晶型;随着拉伸倍数的增大,α晶型转变为β晶型并逐步增加,纤维结晶度提高;拉伸倍数为6倍时,P(VDF-HFP)纤维在氮气氛围下的热分解温度为452.3°C,熔融温度为126.9°C,断裂强度为502.6 MPa,定伸长为20%时,重复拉伸50次的弹性回复率为81%.     

聚偏氟乙烯MBR膜制备及改性研究进展

膜生物反应器技术作为一种新型、高效的水处理技术,已成功应用于废水处理系统。在膜分离工程领域,聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种优异的膜材料,成为人们热衷的研究对象。本文综述了目前应用于MBR的PVDF膜制备方法,重点介绍了Fe(OH)3、TiO2t、ween-20+戊二醛、PEBAX、PVDF-g-POEM、PVDF-g-PEGMA、TPU、Al2O3、SiO2微粒等对PVDF膜的改性研究,并对PVDF制备MBR膜的发展前景进行了展望。经过改性后的膜在一定程度上能够有效增强亲水性和抗污染能力,延长膜的寿命,降低运行成本,而且出水水质更好,若增强其机械强度,将会有更广泛的用途。     

淬火温度对聚偏氟乙烯形态结构的影响

用透射电子显微镜（ＴＥＭ）和傅里叶交换红外光谱（ＦＴＩＲ）等方法研究了结晶温度对聚偏氟乙烯（ＰＶＦ２）晶相结构的影响．结果表明，从ＰＶＦ２熔体高速淬火到较低温度等温结晶可直接生成β相结晶，临界淬火温度为３０℃．淬火温度在４０—７０℃时，α和β相共存．当淬火温度较高时（８０—１５０℃），生成α相结晶．在淬火温度高于１６５℃时，则得到ＰＶＦ２的γ相结晶．在临界温度以下淬火的ＰＶＦ２薄膜含有β相微晶，而高于临界淬火温度时则生成α相或γ相的片晶或球晶结构．     

聚偏氟乙烯薄膜压电性的研究

本文研究了聚偏氟乙烯的压电性。聚偏氟乙烯薄膜是用DMA溶剂浇铸而成,然后进行单轴拉伸,并采用热驻极的方法使薄膜成极。实验结果表明,压电活性依赖于拉伸比、极化电场、极化温度和极化时间。此外,还研究了聚偏氟乙烯压电薄膜的稳定性和某些使用特性。     

偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物链结构的研究

用裂解气相色谱-质谱法(Py-GC/MS)研究了单体克分子比近于1:1的偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(F23)链结构。采用了居里点裂解器和裂解探针。质谱的鉴定结果表明,两种裂解器在一定条件下得到的F23裂解产物非常相似。根据这些裂解产物的化学结构,可以推断F23中两种单体的键接方式,并确定F23中占优势的链段排列为:(?)