热致相分离法制备聚苯硫醚多孔膜Ⅱ.聚苯硫醚和二苯砜体系

研究了聚苯硫醚/二苯砜体系的热力学相图,探讨了热致相分离法制备耐高温、耐溶剂的聚苯硫醚多孔膜的可能性,并就聚苯硫醚与二苯砜的组成比以及降温速率对多孔结构形成的影响规律进行了讨论。     

热致相分离聚丙烯微孔膜

对聚丙烯－稀释剂体系热致相分离过程制备聚丙烯微孔膜的意义、原理、过程及研究现状进行了评述。     

热致相分离法制备聚烯烃微孔膜研究进展

非极性及弱极性的结晶高聚物常温下无合适的良溶剂,所以无法使用传统的非溶剂致相分离法制取微孔膜,而近年来发展的热致相分离法解决了这一问题。研究发现聚乙烯、聚丙烯、乙烯．乙烯醇共聚物、乙烯．丙烯酸共聚物、聚(4-甲基-1-戊烯)等聚烯烃是可采用热致相分离法制备微孔膜的材料。本文综述了近年来在热致相分离法制备聚烯烃微孔膜方面的研究进展,重点介绍各种制膜材料(聚合物、稀释剂、萃取剂和助剂)与各种制膜工艺对制得的聚烯烃微孔膜孔径、膜通量和非对称结构等的影响。     

热致相分离法制备聚苯硫醚多孔膜Ⅰ.聚苯硫醚和二苯酮体系

研究了聚苯硫醚/二苯酮体系的热力学相图,探讨了热致相分离法制备耐高温、耐溶剂的聚苯硫醚多孔膜的可能性,并就聚苯硫醚与二苯酮的组成比以及降温速率对多孔结构形成的影响规律进行了讨论.     

热致相分离法制备聚苯硫醚多孔膜I．聚苯硫醚和二苯酮体系

研究了聚苯硫醚／二苯酮体系的热力学相图，探讨了热致相分离法制备耐高温、耐溶剂的聚苯硫醚多孔膜的可能性，并就聚苯硫醚与二苯酮的组成比以及降温速率对多孔结构形成的影响规律进行了讨论。     

热致相分离法制备聚苯硫醚微孔膜

采用热致相分离法,以己内酰胺为溶剂,制备得到了聚苯硫醚微孔膜并对薄膜性能表征.聚苯硫醚-己内酰胺体系制膜的优点之一是溶剂己内酰胺是水溶性的,可以采用纯水作为后处理的萃取剂.选择了合适的浓度,利用压制成型法制备聚苯硫醚平板膜;研究了体系冷却时的相行为,并考察了降温速率、聚合物浓度等因素对微孔形态与薄膜性能的影响.研究表明,聚苯硫醚-己内酰胺体系以固液分相为主,萃取后形成球晶状的微孔结构.降温速率对薄膜的微孔形态、孔径以及连通性有重要影响;当体系以较低降温速率冷却时,多孔形态为枝叶状,形成了更多的开孔结构并获得了更大的孔径,这是获得高通量微孔膜的主要原因.通过控制降温速率可以制备纯水通量大于100 L/m2h,孔径约4～5μm且连通性良好的聚苯硫醚微孔膜;研究了聚合物浓度的影响,薄膜的纯水通量随着聚合物浓度的增大而减小,并且当聚苯硫醚浓度>50 wt%时,由于大于临界浓度而失去渗透性.     

聚丙烯分子量对热致相分离制备微孔膜的影响

通过对等规聚丙烯与邻苯二甲酸二戊酯体系的相分离过程进行研究,绘制了3种分子量等规聚丙烯与邻苯二甲酸二戊酯体系的相图.研究结果表明,聚丙烯分子量的增大导致聚合物单个分子占据的晶格数Np增加,总分子数减少,使混合熵对混合自由能的贡献降低,因此浊点曲线向高温方向移动,而结晶曲线基本不变.聚丙烯分子量的增大延长了聚合物贫相分散液滴的生长时间、增加了聚合物富相黏度和过冷度.聚丙烯分子量变化不仅改变了微孔尺寸,而且改变了微孔结构.在相同淬冷条件下,微孔平均尺寸的变化趋势是贫相分散液滴的生长时间、聚合物富相黏度和过冷度3种因素共同作用的结果.     

热致相分离法偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物多孔膜的制备及性能

以偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物[P(VDC-co-VC)]为成膜聚合物, 邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为稀释剂, 采用热致相分离(TIPS)法制备了具有多孔结构的P(VDC-co-VC)膜. 通过聚合物-稀释剂二元体系相图、 场发射扫描电镜(FESEM)、 差示扫描量热仪(DSC)、 X射线衍射(XRD)、 原子力显微镜(AFM)、 纯水通量、 接触角、 孔径及其分布、 截留率及力学性能等研究了聚合物含量对P(VDC-co-VC)多孔膜结构和性能的影响. 结果表明, P(VDC-co-VC)-DMP二元体系成膜过程以液-液(L-L)分相为主, 随着聚合物含量增加, 膜的横截面由类花瓣状结构向胞腔状结构转变, 膜的孔连通性降低, 结构变得较为致密, 同时膜上表面孔隙率降低, 粗糙度增大. L-L分相时间和聚合物含量的变化, 导致膜结晶度先降低后增大. 聚合物含量的增加使膜上表面接触角、 断裂强度及蛋白截留率增加, 但膜的平均孔径、 孔隙率及纯水通量先增加后减小. 当聚合物质量分数为30%时, 所得膜通透性较优, 断裂强度可达7.5 MPa.     

热致相分离法制备微孔EVAL中空纤维膜的探索

比较了羟基含量不同的两种乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的醇解产物和聚乙二醇组成的两元体系的相图的差异，在此基础上，以聚乙二醇为稀释剂，采用了热致相分离方法制备了微孔EVA的醇解产物中空纤维膜。结果表明纺丝时的冷却水溶温度、稀释剂的抽提温度以及EVA的醇解产物与聚乙二醇的比例对微孔中空纤维的透气性有明显的影响。     

热致相分离法制备乙烯-三氟氯乙烯共聚物微孔膜

通过热致相分离法制备了乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)微孔膜, 考察了ECTFE与不同溶剂的相互作用参数对ECTFE/溶剂体系的液液相区的影响, 通过相容性分析及对ECTFE微孔膜断面结构的观察, 筛选出能与ECTFE发生明显液液相分离的溶剂--邻苯二甲酸二乙酯(DEP). 热力学相图证明, ECTFE/DEP体系具有较宽的液液相分离区, 偏晶点所对应的ECTFE质量分数高达55%. 考察了冷却条件对\{ECTFE/DEP体系膜断面结构的影响, 结果表明, 膜断面孔径随着淬冷温度的降低而减小, 在淬冷温度为458 K时膜断面孔径随粗化时间的增加而增大.     

热诱导相分离法制备亲水性乙烯-丙烯酸共聚物微孔膜

选择 3种不同丙烯酸含量的乙烯 丙烯酸共聚物 (EAA)为原材料 ,二苯醚 (DPE)为稀释剂 ,采用热诱导相分离法 (TIPS)制备了亲水性高分子微孔膜 .接触角实验证明 ,EAA为亲水性高分子材料 .利用熔点仪根据浊度的变化测绘出 3种不同EAA/DPE体系的双结点线以及通过DSC得出相应 3体系的结晶温度曲线 .实验结果还表明 ,随着乙烯 丙烯酸共聚物中丙烯酸含量的增加 ,结晶温度曲线向低温方向移动 ,相对应的膜孔直径也增加 .此外 ,随着EAA DPE体系中EAA初始浓度的逐渐增加 ,膜孔直径逐渐变小 ,当体系中EAA初始浓度高于 5 0 %时 ,不再出现微孔结构     

纳米碳酸钙/庚二酸复合成核剂对热致相分离法制备聚丙烯微孔膜的影响

以大豆油/邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为混合稀释剂,采用热致相分离法(TIPS)制备聚丙烯(PP)微孔膜.研究了纳米碳酸钙成核剂、纳米碳酸钙/庚二酸复合成核剂对PP/大豆油/DBP(30/42/28,质量比)混合体系中PP结晶、熔融性能和PP微孔膜微观结构的影响.结果表明,单一纳米碳酸钙成核剂加入量为PP的0%~4%(质量百分率)时,PP/DBP/大豆油体系中PP熔融曲线上对应的峰值温度(Tpm)降到150.7~151.3℃,而纯PP的熔融峰值温度为165℃;DSC实验结果还显示加入1%~4%纳米碳酸钙和0.5%庚二酸后,导致PP的熔融曲线上出现了熔融双峰,说明纳米碳酸钙/庚二酸复合成核剂与单一成核剂相比有明显地促进β晶生成的作用,宽角X射线衍射(WAXD)实验进一步证实了β晶的存在.单一纳米碳酸钙成核剂对PP微孔膜的球晶结构和微观孔结构影响不大;加入纳米碳酸钙/庚二酸复合成核剂明显影响PP微孔膜的球晶结构和微观孔结构,其中0.5%庚二酸和1%纳米碳酸钙组成的复合成核剂制得的PP微孔膜的球晶结构明显,微孔膜孔径小且分布均匀;进一步增加纳米碳酸钙用量,PP微孔膜生成了许多细小的边界模糊的不规则结晶,微孔膜孔径不规则且尺寸较大,这与此时PP形成β晶结构有关.     

动力学因素对热诱导相分离法制备亲水性乙烯-丙烯酸共聚物微孔膜结构的影响

选择 3种不同丙烯酸含量的乙烯 丙烯酸共聚物 (EAA)为原材料 ,二苯醚 (DPE)为稀释剂 ,研究了淬冷温度、粗化时间等影响液滴生长的动力学因素对热诱导相分离法 (TIPS)制备EAA DPE亲水性高分子微孔膜结构的影响 .淬冷温度的高低决定了EAA DPE体系是发生液 液相分离还是固 液相分离 ,而产生相分离的机理不同将影响稀释剂液滴的生长 ,最终影响微孔膜的孔径 .实验结果表明 ,在相同粗化时间的条件下 ,随着EAA1 41 0 DPE、EAA3 0 0 2 DPE、EAA3 0 0 3 DPE三体系冷却温度的逐渐升高 ,孔径逐渐变大 .在结晶温度以下 ( 0℃、3 0℃、60℃ )粗化时间相同时 ,温度对微孔膜的孔径影响较小 ,例如 0℃和 3 0℃的恒温条件粗化 1 0min,微孔膜的孔径在 1～ 3 μm之间 ;在 60℃的恒温条件粗化 1 0min ,微孔膜的孔径在 3～ 5 μm之间 .而在 90℃的恒温条件粗化相同的时间 ,由于体系始终处于结晶温度线以上 ,体系始终处在液 液相分离区域 ,最终得到微孔膜的孔径达到了 6～8μm .在结晶温度以下 ( 3 0℃ )进行恒温粗化 ,由于体系的过冷程度很大 ,液滴相的粗化过程被抑制住 ,所以粗化时间对微孔膜的孔径影响不大 ;而在结晶温度以上 ( 90℃ )进行恒温粗化时 ,则是随着粗化时间的延长 ,微孔膜的孔径逐渐变大     

采用静电纺丝/非溶剂致相分离制备聚丙烯腈多孔超细纤维的研究

以聚丙烯腈/二甲基亚砜/N,N'-二甲基甲酰胺三元体系为纺丝液、3℃水浴为接收介质,通过静电纺丝制备了具有纳米孔结构的静电纺聚丙烯腈多孔超细纤维.探讨了溶剂比例、接收介质、聚丙烯腈浓度、纺丝电压及接收距离等因素对纤维直径和表面孔隙率的影响.结果表明最佳制备条件为混合溶剂质量比1∶1、纺丝电压16 kV、聚丙烯腈浓度15 wt%、接收距离5 cm、纺丝速率0.7 mL/h、环境温度25℃、相对湿度40%～70%.在此条件下得到的聚丙烯腈多孔超细纤维直径在420～490 nm,平均直径468 nm,表面孔隙率3.4%,纤维内部形成大量孔径为8～30 nm的孔结构,且孔径分布均匀,孔形状相对一致.N2吸附脱附测试表明,聚丙烯腈多孔纤维的BET比表面积达43.86 m2/g,是相同直径无孔聚丙烯腈纤维比表面积理论值的6倍.通过研究聚丙烯腈/(二甲基亚砜+N,N'-二甲基甲酰胺)/水的三元相图,提出非溶剂致相分离是主要成孔机理.     

PREPARATION OF MICROPOROUS ULTRA HIGH MOLECULAR WEIGHT POLYETHYLENE (UHMWPE) BY THERMALLY INDUCED PHASE SEPARATION OF A UHMWPE/LIQUID PARAFFIN MIXTURE

Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) with a microporous structure was prepared via thermally induced phase separation (TIPS).Liquid paraffin (LP) was used as a diluent in the preparation of microporous UHMWPE. Small angle laser light scattering (SALLS) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to determine the phase separation temperatures,i.e.the cloud points and the dynamic crystallization temperatures,respectively.It was found that the cloudI points were coincident with the cr...     

PREPARATION OF EVOH MICROPOROUS MEMBRANES via THERMALLY INDUCED PHASE SEPARATION USING BINARY SOLVENTS

Microporous ethylene-vinyl alcohol copolymer （EVOH） flat membranes and hollow-fiber membranes with 38 mol% ethylene content were prepared via thermally induced phase separation （TIPS） using the mixture of 1,4-butanediol and poly（ethylene glycol）（PEG400） as diluents. Effects of the ratio of 1,4-butanediol to PEG400 on the phase diagrams, phase separation mechanism and membrane morphology were studied by small angle light scattering （SALS） measurements, differential scanning calorimetry （DSC）, and scanning ele~：tron microscopy （SEM）. It was found that by varying the composition of the binary solvent, the phase diagrams and membrane morphology can be controlled successfully. Moreover, the phase diagrams showed that broader regions of Liquid-Liquid （L-L） phase separation were obtained, as well as closer distances between L-L phase separation lines and Solid-Liquid （S-L） phase separation lines, Interconnected structures observed both in the flat membrane and hollow fiber membrane consist with the above results.     

FORMATION AND MICROSTRUCTURE OF POLYETHYLENE MICROPOROUS MEMBRANES THROUGH THERMALLY INDUCED PHASE SEPARATION*

Microporous membranes of low-high density polyethylene and their blends were prepared bythermally-induced phase separation of polymer/long-aliphatic chain alcohol (diluent) mixtures.The microstructures of this particular membrane, which depends on the diluent properties,polymer concentration and cooling rate, were observed by scanning electron microscopy."Beehive-type,"leafy-like, and lacy porous structure morphologies can be formed,depending onthe blend composition and phase separation conditions, which were discussed by the polymer anddiluent crystallization processes.     

聚氨酯弹性体相分离程度的研究

热塑型聚氨酯弹性体(TPUE)的动态力学性能和热性能研究已有许多报导,但多集中于弹性体的链结构及其组成等方面,本文则侧重于研究聚醚氨酯(ET)和聚酯氨酯的相分离过程及其程度,考察硬段含量(W_h)和软段分子量(M_(n·3)等因素对微相结构的影响。