热处理对PVDF-PFSA中空纤维共混超滤膜结构及性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)与全氟磺酸(PFSA)为共混膜材料,采用湿法纺丝制备了中空纤维共混超滤膜,考察了热处理温度与热处理时间对共混膜的渗透性能、膜结构、受热收缩率及机械性能的影响.结果表明:随热处理温度的升高,截留率先增加后降低,纯水通量先降低后升高,分别在80℃时达到最大值与最小值,80℃时PEG4000的截留率为95.0%,纯水通量为231 L/(m2·h·MPa);膜的渗透性能随热处理时间变化而变化,在15 min时出现极值;热处理使膜的支撑层结构发生转变,膜径向壁厚收缩率较大,轴向膜长度收缩率较小;热处理后中空纤维膜的断裂伸长率降低,而杨氏模量与断裂强度跟热处理后的膜支撑层结构密切相关;湿法纺制的PVDF-PFSA膜,经70℃热处理15 min后,制得截留分子量为4 000的中空纤维共混超滤膜,其纯水通量为261L/(m2·h·MPa).     

静电纺PVDF/PAN共混纳米纤维膜对含油污水的过滤性能

制备不同共混比的静电纺聚偏氟乙烯/聚丙烯腈(PVDF/PAN)纳米纤维膜.应用扫描电子显微镜分析膜的表面形态,并测试共混纤维膜的亲水性、孔径及对自制乳化油污水的过滤效率.试验结果表明:随着PAN共混比例的增加,共混膜的纤维直径减小;共混膜的水接触角随PAN共混比例的增加呈明显下降趋势,下降幅度为30°,亲水性改善效果明显;共混膜的平均孔径为0.784~2.070μm;测得共混膜的纯水通量为4 019~5 340L/(m~2·h),约是PVDF商品超滤膜的30倍;共混膜对乳化油的截留率最高达到95.31%,稍小于PVDF商品超滤膜的97%.     

PVDF／SPES相容性及其共混超滤膜的研究

通过粘度法和目视表征了PVDF/SPES溶液共混体系的相容性,结果表明二者为相容性比较差的部分相容体系.PVDF/SPES共混膜中不同的PVDF/SPES比例和混合添加剂对膜的亲水性和超滤性能具有很大的影响.当铸膜液中组成中PVDF/SPES为80/20(质量比)时,并且使用混合添加剂PVP/PgOH/H2O或PVP/HAc/H2O时,PVDF/SPES共混膜表现出更好的分离透过性能.     

PVDF/PMMA/PES 共混膜的制备及性能研究

 以聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯/聚醚砜(PVDF/PMMA/PES)为三元共混体系,采用浸没沉淀法制备共混超滤膜,以期改善PVDF 膜的亲水性能,提高其抗污染性。结果表明,当PVDF:PMMA:PES 的质量比为85:10:5,80:15:5,75:15:10 及70:20:10 时,共混体系相容性较好,且所制备的膜亲水性较好。当PVDF:PMMA:PES 的质量比为70:20:10 时,水通量为43 L·m^-2·h^-1、孔隙率为73%,前进角为75.88°,后退角为20.22°。     

氯甲基化聚砜/聚砜共混超滤膜的制备

以氯甲基化聚砜(CMPSF)和聚砜(PSF)为膜材料,以聚乙二醇(PEG600)为添加剂,采用L-S相转化法制备CMPSF/PSF共混超滤膜.对CMPSF/PSF共混膜进行季铵化探索,并通过扫描电镜观察膜的断面结构.运用均匀设计方法安排实验,用SPSS软件进行数据处理,得到水通量的回归方程.通过单因素影响模拟计算,考察共混比、聚合物浓度、添加剂浓度和挥发时间等制膜条件对水通量的影响.研究结果表明,最优制备参数是:聚合物总浓度为22%,共混比(m(CMPSF)/m(PSF))为1/4,添加剂含量为6%,蒸发时间为90 s.CMPSF/PSF共混超滤膜的水通量为195.3 L/(m2 ·h),在操作压力为0.2 MPa时对聚乙烯醇PVA(相对分子质量为31 000～50 000)的截留率为99.5%;CMPSF/PSF共混膜季铵化后水通量降低,截留率变化不大;CMPSF/PSF共混膜断面形态属于典型的非对称指状孔结构,季铵化后膜发生了溶胀.     

尼龙1212/聚偏氟乙烯共混物的结晶行为

通过溶液共混法制备尼龙1212/聚偏氟乙烯(PVDF)共混物,采用X线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了尼龙1212/PVDF共混物结构、熔融和结晶行为.研究结果表明:在降温过程中先结晶尼龙1212限制了PVDF的结晶,但是这种限制作用随着尼龙1212质量分数的降低而减弱,这也影响到共混物的熔点和结晶温度.通过Avrami方程和阿累尼乌斯方程对PVDF和共混物(质量比80∶20)的等温结晶行为进行研究,结果表明由于尼龙1212结晶导致了共混物的等温结晶活化能升高,共混物的结晶速率显著降低.     

壳聚糖-聚醚共混超滤膜的制备与性能

研究了壳聚糖与聚醚共混超滤膜的制备工艺,探索了该超滤膜对发酵产物十二烷基二元酸中蛋白南的分离性能。实验表明,壳聚糖－聚醚共混超滤膜可用作蛋白质亲和分离膜,当膜孔径在１０～５０ｎｍ之间时,对二元酸中蛋白质的截留率大于９５％。     

PVAc乳液-改性油菜籽分离蛋白共混胶黏剂的制备

利用油菜籽分离蛋白(RPI)和聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液制备高性能无醛胶黏剂,代替部分醛类胶黏剂.通过正交试验考察RPI与葡萄糖质量比、改性RPI与PVAc乳液质量比、改性RPI与PVAc乳液共混温度、固化剂质量分数对共混胶黏剂剪切强度的影响,优化热压工艺.结果表明:共混胶黏剂的最佳制备工艺为RPI与葡萄糖质量比85∶15、改性RPI与PVAc乳液质量比7∶3、改性RPI与PVAc乳液共混温度30℃、固化剂质量分数3%;制备胶合板的最优热压工艺参数为热压温度140℃、热压时间1.5 min/mm、热压压力0.8 MPa、施胶量300 g/m2,胶合板干剪切强度为1.865 MPa,按照Ⅱ类板胶合板标准测得湿剪切强度为0.885 MPa.     

聚偏氟乙烯/偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的共混相容性及结晶性

将聚偏氟乙烯(PVDF)颗粒与偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(P(VDF-CTFE))物理共混后采用溶液浇注的方法制备成共混薄膜.通过差示扫描量热仪、X线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等方法对PVDF/P(VDF-CTFE)共混薄膜的相容性、结晶行为及表面形貌进行分析.研究结果表明:PVDF/P(VDF-CTFE)体系中P(VDF-CTFE)作为一种无规共聚物在与PVDF共混时有一定的相容性,影响着PVDF的结晶-熔融热力学特征;PVDF/P(VDF-CTFE)共混结晶时,P(VDF-CTFE)的存在有利于形成β型晶体;PVDF均匀地分散在P(VDF-CTFE)相中,而且随着PVDF含量的减少,分散点的PVDF球晶数量越少.     

PLLA/PVAc共混体系形状记忆性能及其对温度和组成的依赖性

聚乳酸(poly(lactic acid),PLLA)和聚醋酸乙烯酯(poly(vinyl acetate),PVAc)通过改变退火温度和共混物组成,调控微晶含量与大小的策略,实现了PLLA/PVAc共混体系形状记忆性能的有效调控.     

聚砜酰胺超滤膜的研究

采用相转换法制备了聚(磺酰基-1,4-亚苯基亚氨基对苯二酰基亚氨基-1,4-亚本基)[聚砜酰胺(PSA)]超滤膜,膜的透水速度为118 mL/cm~2·h,在98.07 kPa压力下,对牛血清蛋白(68 000)的截留率达90.6%。PSA膜的分离性能显著地依赖于铸膜液的组成、溶剂体系、添加剂、溶剂蒸发时间、沉淀剂体系及沉淀温度。结果还表明PSA是一种具有耐热、抗氧化和化学稳定性的合成膜材料。     

聚偏氟乙烯混合基质超滤膜的制备与研究

分别采用溶剂热法和水热法制备出3种粒径的沸石咪唑酯框架材料(ZIF-8),利用非溶剂致相分离法与共混法制备了高性能聚偏氟乙烯(PVDF)混合基质超滤膜,讨论了膜的纯水通量及其衰减、蛋白质通量恢复率、动态接触角以及孔径分布变化。结果表明,不同纳米级的ZIF-8颗粒对PVDF混合基质膜具有不同的增强效果,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、光电子能谱以及原子力显微镜深入研究了不同粒径的ZIF-8颗粒对混合基质膜的改性效果并探究其机理,确定了适用于高性能聚偏氟乙烯混合基质膜体系的最优沸石咪唑酯框架材料粒径以及铸膜液组成。     

PVDF/Al_2O_3杂化膜的制备与性能表征

为了改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的性能,采用溶胶-凝胶法,通过PVDF与异丙醇铝(AIP)的原位聚合,制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并采用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明:AIP在注膜液中发生了水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联;当AIP添加量为12%时,杂化膜的纯水通量比纯PVDF膜提高了83.36%,其对BSA的截留率由88.27%提高到96.64%,且膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

PVDF/Al2O3杂化膜的结构及性能表征

为了改善超滤膜的使用性能,采用溶胶-凝胶法,在聚偏氟乙烯(PVDF)注膜液中直接添加异丙醇铝(AIP),制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明: 由于AIP发生水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联.当AIP添加量为12%时,杂化膜的通量比纯PVDF膜提高了83.36%,截留率由88.27%提高到96.64%,同时膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

聚碳酸酯对聚偏氟乙烯结构和结晶行为的影响

通过熔融共混法制备聚偏氟乙烯/聚碳酸酯(PVDF/PC)共混物,采用X线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪 (DSC)表征共混物的结构、熔融和结晶行为.考察不同聚碳酸酯含量对聚偏氟乙烯晶体结构、熔点以及晶体完善程度等的影响.同时通过Avrami方程和结晶速率系数的研究,探讨PC对PVDF非等温结晶动力学的影响.研究结果表明:PC的掺杂没有改变PVDF的晶体结构,但是高PC质量分数(70%以上)却不利于PVDF晶体的生成;随着PC质量分数的增加,生成的PVDF晶体完善程度逐渐降低;当PC质量分数在70%以下时,PC起到类似成核剂作用,提高PVDF结晶速率.     

聚氯乙烯/聚砜共混中空纤维超滤膜的研制

将聚氯乙烯(PVC)和聚砜(PSF)共混，采用干-湿纺工艺制备了中空纤维超滤膜。通过实验对PVC／PSF共混体系的相容性进行了研究，并讨论了铸膜液的组成、制膜条件对膜性能的影响。     

PET/PEN共混物的热分解行为及其动力学

研究了惰性气氛下聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/聚对萘二甲酸乙二酯(PEN)共混物的非等温热分解行为及其动力学.研究发现,不同PET/PEN共混物的热降解为一个主要的热分解过程,热分解反应为一级反应.随着共混物中PEN质量分数的增加,共混物的起始分解温度逐渐升高,共混物的热稳定性逐渐提高,而且共混物的热分解反应活化能也逐渐增加,这是由于PEN分子链中萘环的热分解温度比PET中苯环高,因此分子链的热稳定性比PET要高.共混物中萘环的化学组成含量越高,则热稳定性愈高.     

超滤膜处理P-RC APMP制浆废水

研究影响超滤膜处理预处理盘磨化学处理碱性过氧化氢机械浆(P-RC APMP)制浆废水的各种因素,得出截留分子质量(MWCO)为2万～5万超滤膜的最佳操作条件.在确定的条件下,MWCO 2万～5万的超滤膜浓缩1 m3废水,耗电量为12.88 kW.h,平均膜通量为7.23 L/(m2.h),CODCr去除率为29.01%,BOD5去除率为9.09%,截留率为15.17%,浓缩液最大总固形物含量为12.11%,体积浓缩比为40.0.超滤后P-RC APMP制浆废水的可生化性得到改善.     

基于熔融共混法制备PP/PVDF疏水体系的结构和性能研究

采用熔融共混法,制备系列PP/PVDF共混体系,讨论不同原料配比和不同牌号PVDF原料对PP/PVDF共混体系对纯水的接触角、对蛋白上样缓冲液的流挂性能,以及透光性能等方面的影响。结果表明,随着PVDF含量的增加,PP/PVDF共混体系对纯水接触角呈先上升后下降趋势,当PVDF含量为10%时,共混体系对纯水的接触角达最大值为117°;当PP/PVDF共混体系中的PVDF含量相同(5%、15%、25%)时,利用牌号为710的PVDF制备的共混体系对纯水接触角最大,测试样条表面残留的蛋白上样缓冲液最少,牌号为720的次之,牌号为705的接触角最小,残留的蛋白上样缓冲液最多;而对于共混体系的透光率,则是利用牌号为705的PVDF制备的共混体系透光率最大,牌号为720的次之,牌号为710的透光率最低。     

两亲聚合物改性聚偏氟乙烯膜及其渗透性能

采用大分子单体法合成了含有聚氨酯丙烯酸酯链段和聚甲基丙烯酸甲酯链段的两亲聚合物。将两亲聚合物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)原材料中通过相转化法制得聚合物分离膜。通过红外光谱(FT-IR)表征了大分子单体的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)仪测定了两亲聚合物的分子量;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜表面形貌;研究了超滤膜的纯水渗透通量、截留性能、膜表面亲水性和耐污染性等性能。研究表明,随着两亲聚合物含量从0增加到15%,纯水渗透通量由纯PVDF膜的23 L/(m2.h)提高到122 L/(m2.h),膜表面水接触角下降,膜渗透通量衰减实验表明膜的耐污染性得到提高。