聚偏氟乙烯膜性能影响因素探讨
添加剂对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜结构及性能的影响
留率 R:
R=(1-ρp /ρf)×100%。
(2)
式中,ρp 和 ρf 分别为透过液和原液的质量浓度。
1.3.3 膜丝拉伸强度
采用单纱强力仪测定中空纤维膜丝的拉伸强
度。夹距为 100 mm,拉伸速率为 100 mm·min-1。拉
伸强度 S 按照下式计算:
S=4F/[π(d02-d12)]。
(3)
膜号
PVDF
w/%
PVP
LiCl
SMA
1
16
8
3
1
2
17
8
3
1
3
18
8
3
1
5
17
10
3
1
6
17
8
4
1
7
17
8
5
1
8
17
8
3
2
9
17
8
3
3
表 2 不同条件下膜丝收缩率及强度
Tab.2 Contractibility rate and strength of membranes in different conditions
PVDF 中空纤维膜当前主要采用干 - 湿法纺丝 工艺。原料 PVDF 经干燥后,按一定的质量比的 PVDF 和添加剂均匀地溶解在溶剂中,静置脱泡后,形成铸 膜液。同时,利用压力使其从喷丝头挤出,芯液膜液 进入凝胶槽(水浴)内,沉淀凝胶,再经过漂洗,最后 将中空纤维膜集在集丝槽内,用水浸泡一定时间,再 经过处理后晾干待用[4]。制得的中空纤维膜经过浸 泡处理后,放置于阴凉处晾干。随后制成膜组件,并 进行膜性能测试。PVDF 中空纤维膜制备示意图如
摘 要:在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中添加聚乙烯砒咯烷酮(PVP)、LiCl 和苯乙烯 - 马来酸酐共聚物(SMA),
聚偏氟乙烯(PVDF)离子交换膜的制备及性能研究
聚偏氟乙烯(PVDF)离子交换膜的制备及性能研究聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride, PVDF)离子交换膜是一种具有良好机械性能和化学稳定性的离子交换膜材料,广泛应用于电池、电解池、蓄能器等领域。
本文将对PVDF离子交换膜的制备方法和性能进行研究。
首先,我们将PVDF聚合物溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,加入适量的氟酸(HF)进行反应。
在反应过程中,持续搅拌并控制反应温度,使PVDF逐渐溶解,并形成一种多孔膜结构。
然后,将反应溶液在恒定电流下通过电解沉积的方法制备成膜。
通过不同电解沉积时间和电流密度的调节,可以得到不同孔径和厚度的PVDF离子交换膜。
接下来,通过扫描电镜(SEM)对制备的PVDF离子交换膜进行表征。
结果显示,制备的离子交换膜具有均匀的多孔结构,孔径分布范围在1-10微米之间。
同时,利用红外光谱(FT-IR)对膜的结构进行分析。
实验结果表明,PVDF离子交换膜中的偏氟乙烯单体已经成功转化为偏氟乙烯离子交换基团,证明了膜的离子交换能力。
然后,我们对制备的PVDF离子交换膜进行了性能测试。
首先,使用电导率测试仪测量膜的离子电导率。
结果显示,PVDF离子交换膜具有较高的离子电导率,表明该膜在离子传输方面具有良好的性能。
其次,通过循环伏安法测试膜的氧化还原反应性能。
实验结果显示,PVDF离子交换膜具有较宽的氧化还原窗口,表明该膜可应用于多种氧化还原反应过程中。
最后,我们对PVDF离子交换膜进行了应用试验。
首先,我们将其用作染料敏化太阳能电池的阳极。
结果显示,PVDF离子交换膜对阳极材料有良好的保护作用,并提高了太阳能电池的光电转换效率。
其次,我们将其用作电池的隔膜材料。
实验结果表明,PVDF离子交换膜具有良好的电化学稳定性和电化学性能,能够有效隔离正负极,提高电池的循环寿命和功率输出性能。
综上所述,PVDF离子交换膜是一种具有优异性能的离子交换膜材料。
通过合理的制备方法和性能测试,我们可以获得具有良好离子传输性能和电化学稳定性的PVDF离子交换膜。
聚偏氟乙烯有机-无机超滤膜性能影响因素的研究进展
璃 化 转 变 ) 热 力 学 和 动 力 学 。 因 此 , P F 为 基 的 以 VD 材 , 加 无 机粒 子 , 改 善 P F超 滤膜 的亲 水 性 , 添 能 VD 扩
学 稳定 性好 、 用 温度 高 、 膜 性好 等 特 点 , 能 防 紫 使 成 且 外 线 和气候 老 化 ; 由 于 P F是 天 然 疏 水 性 材 料 , 但 VD
三个 阶段 后 , 成 一 系 列 的分 相 过 程 而得 到 各 种 通量 完
和截 留率 的超 滤膜 。具 体操 作 是 : P 将 VDF铸 膜 液 流
延 于 增 强 材 料 上 , 入 凝 胶 浴 中 , 剂 和 非 溶 剂 之 间 发 浸 溶
共 同制 备有 机 一无 机超 滤膜 在 一定 程度 上 弥补 了有 机
与 无 机 材 料 各 自的 缺 陷 , 性 效 果 好 , 操 作 , 得 的 改 易 制
生交 换 , 随着 薄膜 中非 溶剂 浓 度 的增大 , 聚合 物 溶液 变 为热 力学 不 稳 定 , 生 液 液 分 离 或 液 固分 离 ( 晶作 发 结
用 ) 铸膜 液下 , 以不 同的膜 材 料 制 备 出 的 膜 的 形 态 结 构 和 性 能 可能 千差 万别 。常 用 的 工业 聚 合 物 有 1 0多种 , 0 但
成 功用 于工 业制 备 超 滤 膜 和 微 滤 膜 的仅 2 0多 种 。 其
形 态 结构 和性 能 。
1 3 膜 的 形 态 结 构 . 截 留率 和通量 是 表 征 超 滤 膜 最 重 要 的两 个 参 数 ,
亿 亏 与 生 物 互 程 21.o2 N. 0 VI7 o 0 . 6
Ch em it & Bi e gie rn sr y o n n e ig
聚偏氟乙烯紫外光接枝改性及其膜的耐污染性能研究
中图分类号:T 2 .;0 4 .2 Q3 54 6 82 文献标 识码 :A
Mo ict no oyV n l e e loie b V- d cdGrf n n s df ai f l( iyi n u rd) yU I u e at ga di i o P d F n i t
】 ,
接枝在聚偏氟 乙烯粉料表 面引入亲水性物质丙烯酸 甲酯 ,然后采用相转移 的方法 制备超滤膜 ,并运用各
种方法对其接枝效果和膜性 能进行 了表 征; 通过膜过滤 蛋 白质实验 , 究了接 枝共 聚物膜 的耐污染情况 。 研
2 实验部 分( 料和方法) 材
21 试 剂 .
聚偏氟 乙烯(V ) R 9 4 P DF :F ・0 ,
g o p r r s n n t e PVDF- - A mb a e ,a h r f e r e o t y c lt a e rk bl r u s a e p e e to h g PM me r n s nd t e g atd g e f me h la r ae h r ma a e y s e e t h ro m a c ft eme r e . r trc n a ta g eo eme f c t epe f r n e o mb a s Pu ewae o t c l n t mbr es ra e d ce e t on h n n h n a u f c e r a swi s h
Fenton试剂处理对聚偏氟乙烯膜性能的影响
究 了碱 处理 的浓 度 、 温 度 和反 应 时 间 对 P VD F超 滤 膜 亲水 性 的影响 。杨 艳琴 [ 2 。 直 接利 用 F e n t o n试 剂
质 溶 液 的渗 透通 量 提 高 了 5 9 以上 , 相对渗透通量提 高了 5 6 。
[ 关 键 词 ]聚偏 氟 乙 烯 ; 超 滤膜 ; 碱 处 理 ;F e n t o n试 剂 ; 耐 污 染 性
[ 中 图 分 类 号 ]T QO 2 8 8
[ 文献标识码] :A
聚 偏 氟 乙烯 ( P VD F ) 具 有 良好 的 化 学 稳 定 性 、
耐 热性 、 机 械稳定 性 , 是 一种 性能 优 良的聚合物 膜 材
1 实验 部 分
1 . 1 实 验 试 剂
料, 常用 来制 备超 滤 膜 。由 于 P VDF是 一 种 疏 水性 很 强 的材料 , P VD F超 滤膜 的耐 污染 性很 差 , 特 别是 过 滤蛋 白质 类水 溶 液 时 污 染严 重 , 渗 透 通量 衰减 很 快, 会大 大 降低超 滤膜 的使用 寿命 , 增 加超 滤膜 的运 行 成本 。为 了 提 高 P VD F超 滤 膜 的 亲 水 性 及 耐 污
第 2 9卷 第 2期
V0 I . 29 NO. 2
湖 北 工
业 大 学 学
报
2 0 1 4年 O 4月
Ap r . 2 01 4
J o u r n a l o f Hu b e i Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y
聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜的电性能与渗透性能
sa tc l r in c n e ta in h s ee ti on 1 tn ho i o o c n r t ,t e io lcrc p i t( EP)o h mb a ev r d fo 6 9( d o ft e me r n a i r m . 1 mmo/ e lL KC )t . ( I o 7 1 5 mmo/ Ke1 lI ),whc sc u e yt edfe e c fin i t g c n u tvt .Fl xwa ih wa a s d b h i r n eo o s l f mii o d cii n y u s
不 同而引起 的 。膜通 量在 等 电点处最 大并 随 KC 溶液 浓度 升 高而降低 , 1 同时膜 对 盐的截 留率在 等 电点 处最 小, 其 两侧 逐渐 增 大 , 留率随 氯化 钾 浓度增 大而减 小 。 在 截
关 键 词 : 偏 氟 乙烯 ;流 动 电 势 ; 量 ; 留 ;K 1 聚 通 截 C 中 图分 类 号 : Q0 8 8 T 2 . 文献标识 码 : A
p e tas de r a e t he KC1c nc nta i n i r a i g. Ze a p t n ilwa lo e a u t d wih a c n ot n i l c e s d wih t o e r to nc e s n t o e ta s a s v l a e t o —
华 东 理 工 大 学 学 报 ( 然 科 学 版) 自
67 2
文 章 编 号 :0 63 8 ( 0 8 0 —6 70 1 0 — 0 0 2 0 ) 50 2 — 4
聚 偏 氟 乙烯 ( VD 中 空纤 维超 滤 膜 的 电性 能 与渗 透 性 能 P F)
聚偏氟乙烯功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究
聚偏氟乙烯功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究聚偏氟乙烯(PVDF)功能性薄膜的制备、结构调控及性能研究引言:聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种常用的聚合物材料,因其良好的绝缘性、耐腐蚀性和热稳定性,在电子、能源和环境等领域展示了广泛的应用潜力。
近年来,通过结构调控,可以制备出具有特殊功能的PVDF薄膜,如压电、热电、超疏水等,从而拓展其在科技工业中的应用。
本文将重点讨论PVDF功能性薄膜的制备方法、结构调控以及性能研究进展。
一、PVDF功能性薄膜的制备方法1. 溶液法制备:将PVDF溶解于合适的溶剂中,通过旋涂、浇铸或喷涂等方法在基底上得到薄膜。
2. 热压法制备:将PVDF粉末加热至熔点以上,然后在加压条件下使其冷却固化,得到均匀的薄膜。
3. 拉伸法制备:将PVDF薄膜在合适的温度条件下进行单向或多向拉伸,从而获得具有特殊结构和性能的薄膜。
二、PVDF薄膜的结构调控1. 聚合度控制:通过聚合反应条件的调整,可以控制PVDF分子链的长度,从而影响薄膜的机械强度和热稳定性。
2. 结晶度调控:通过不同的拉伸温度和速度,可以达到调控PVDF薄膜的结晶度,进而调控其压电和热电性能。
3. 复合材料改性:将其他材料(如纳米颗粒、碳纳米管等)引入PVDF薄膜中,可以改善其机械、电学和光学性能。
三、PVDF功能性薄膜的性能研究1. 压电性能:采用电介质弛豫谱(DEP)等实验方法,研究PVDF薄膜在外加电场下的压电响应,用于传感器和压电发电等领域。
2. 热电性能:利用瞬态热法(TGS)和热电比较法(Seebeck)等实验手段,研究PVDF薄膜的热电转换效率和功率因子,用于热电能量收集和转换。
3. 超疏水性能:通过改变PVDF薄膜的表面形貌或引入疏水性表面涂层,研究其在润湿性能和抗污染性方面的应用潜力。
结论:聚偏氟乙烯(PVDF)功能性薄膜通过不同的制备方法和结构调控手段,可以获得具有特殊功能的薄膜材料。
其在压电、热电和超疏水等领域的研究表明,PVDF薄膜具有广泛的应用潜力。
聚偏氟乙烯(PVDF)膜的性能研究
·20·在1960年,通过相转化法制备出了第一个商业薄膜,因此在膜分离技术领域中成为了一个重要的里程碑。
在这一伟大的发明之后,气体分离、微过滤、超滤和反渗透等也陆陆续续进行大规模的工厂化。
目前,膜分离技术的应用领域差不多涵盖了所有的工业领域,比如生物技术领域、能源、电子、环境和化学等应用领域。
自20世纪80年代以来,已有多项研究报告了PVDF 膜的性能特点。
与其它商业化的高分子聚合物材料相比较,聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种膜材料,备受关注。
这是由于聚偏氟乙烯材料具有优异的性能,如机械强度高、热稳定性好、耐化学性强、耐水性高等,本篇文章主要是对聚偏氟乙烯材料的本身性能进行研究探索,更深入地了解PVDF 的特性。
1 聚偏氟乙烯(PVDF)膜在近些年来,聚偏氟乙烯(PVDF)膜已成为最受人们欢迎的膜材料之一。
尽管PVDF 膜的疏水性不会像聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)那么高,但同聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PE)和聚砜(PS)等其它材料相比较,PVDF 膜则具有较高的疏水性。
由于溶剂选择的复杂性和特殊性,聚丙烯膜和聚四氟乙烯薄膜的相转化法制备具有着局限性,因此,PVDF 在应用的领域上仍然是最佳的膜材料选择,如在膜蒸馏和膜接触器上的应用[1]等。
上述结论的原因是PVDF 能够很容易地被溶解在普通的有机溶剂中。
通过一系列的调查表明,相转化法是采用一种非常简单的浸没沉淀来制备多孔的PVDF 膜。
不仅如此,在广泛的工业领域中,PVDF 膜的良好热稳定性使其成为一个最佳的选择和备受欢迎的薄膜材料。
由于本身具有较高的机械强度和优良的耐化学性,所以,PVDF 膜比其它膜材料是一个更优的选择,其杰出的性能使它更适合废水处理方面的应用。
再者,PVDF 膜可以通过低水平的萃取过程进行纯化,提炼出本身的一种纯聚合物。
这使它能够广泛应用于生物医学和生物分离领域。
与其他晶体聚合物不同的是,在多种混合溶剂成分当中,PVDF 本身具有能与其它聚合物的高度相容性,如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)[2],这种特性能够在膜制备过程中帮助膜完善其本身不具有的性能以及改善、提高更优的性能。
聚偏氟乙烯电阻率
聚偏氟乙烯电阻率一、聚偏氟乙烯概述聚偏氟乙烯(简称PVDF)是一种高性能的氟塑料,具有优异的化学稳定性、热稳定性和电气性能。
它广泛应用于化学、石油、电子、能源等领域。
在工程技术中,聚偏氟乙烯以其独特的电阻率特性备受关注。
二、聚偏氟乙烯电阻率的定义与特性电阻率是衡量材料导电性能的指标,单位为欧姆·米。
聚偏氟乙烯的电阻率较高,一般在10^-9至10^-7欧姆·米范围内。
这使得PVDF在电气领域具有广泛的应用前景。
三、影响聚偏氟乙烯电阻率的因素1.温度:聚偏氟乙烯的电阻率随温度的升高而降低。
2.压力:压力对聚偏氟乙烯电阻率的影响较小。
3.杂质:材料中的杂质会影响其电阻率,杂质含量越高,电阻率越低。
4.晶体结构:晶体结构对聚偏氟乙烯电阻率有一定影响,不同晶体结构的PVDF电阻率有所不同。
四、聚偏氟乙烯电阻率的应用领域1.电子元器件:PVDF可用于制作高精度电阻、电位器、变压器等。
2.电缆绝缘:聚偏氟乙烯具有良好的绝缘性能,可用于电缆绝缘材料。
3.防静电:PVDF可用于制作防静电材料,如防静电服、防静电包装材料等。
4.能源领域:聚偏氟乙烯电阻率可用于研究能源转换过程,如太阳能电池、燃料电池等。
五、提高聚偏氟乙烯电阻率的方法1.纯化处理:去除材料中的杂质,提高电阻率。
2.控制温度:在低温环境下使用PVDF,可提高其电阻率。
3.压力处理:适当施加压力,可提高聚偏氟乙烯的电阻率。
六、总结聚偏氟乙烯电阻率是衡量其导电性能的重要指标。
了解PVDF的电阻率特性及影响因素,有助于我们更好地应用这种高性能材料。
聚偏氟乙烯PVDF超滤膜的制备与性能的研究
改性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的制备与性能的研究施柳青 卞晓锴 陆晓峰中国科学院上海应用物理研究所,上海201800摘要:以改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐)为膜材料,绘制了PVDF-DMAc,PVDF-NMP,PVDF-DMF,PVDF-DMSO 不同溶剂体系的三元相图;采用浸没沉淀相转化方法制备超滤膜,研究了铸膜液中溶剂体系、不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响,对膜的亲水性和抗污染性能进行了测试和对比。
结果表明:在聚合物-溶剂二元体系发生相分离过程中,所需非溶剂( 水) 的量的顺序为: DMAC>NMP>DMF >DMSO;以DMAC为溶剂时制备的改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐)制膜液液-液分层速度减慢,得到的膜表面相对致密截留率高;随着聚合物浓度的提高,膜的通量下降,截留率上升,提高膜的性能;蛋白溶液连续运行实验及接触角测试结果显示接枝了马来酸酐后,改性PVDF制备的超滤膜的透过性能和抗污染性能均得到了提高。
关键词:改性聚偏氟乙烯;相转化法;超滤膜;三元相图随着超滤技术应用领域的日益扩大, 人们对各种可溶性溶质的浓缩、分离、提纯和净化,对超滤膜提出了更高的要求,因而对膜材料的品种和性能提出了更高的要求,对超滤膜的品种及性能要求越来越高。
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种疏水性的线型结晶性聚合物,具有优良加工性能、热稳定性能和耐化学腐蚀性等特点,近年来在膜分离技术领域中受到了人们的关注,在环保、冶金、医药、食品加工等领域有广泛的应用〔1 〕。
我们获得改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐),在PVDF本体上接枝马来酸酐的新型膜材料,对此展开了研究,制备超滤膜。
本文以改性PVDF-马来酸酐为膜材料,采用相转化的方法制备超滤膜, 研究了铸膜液中溶剂体系,不同聚合物浓度以及添加剂浓度变化对膜性能的影响,对改性PVDF-马来酸酐和PVDF超滤膜的抗污染性能和接触角进行了测试和对比。
1实验部分1.1 实验材料及试剂聚偏氟乙烯(PVDF)、改性聚偏氟乙烯(PVDF-马来酸酐),聚乙二醇,聚乙烯吡咯烷酮(PVP),所用的有机溶剂主要有:N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、牛血清蛋白(BSA, M n=67000)。
pvdf 介电损耗
pvdf 介电损耗PVDF(聚偏氟乙烯)是一种高性能的聚合物材料,具有良好的化学稳定性、热稳定性和电绝缘性。
在众多领域中,PVDF以其独特的介电性能脱颖而出,被广泛应用于电子、电气和能源行业。
PVDF的介电损耗特性是其电气性能的关键指标。
在较宽的频率范围内,PVDF表现出较低的介电损耗,这使得它在高频率应用中具有优越的性能。
此外,PVDF还具有较高的击穿强度,使其在高压和高功率设备中具有广泛的应用前景。
然而,PVDF的介电损耗并非固定不变,其值受到许多因素的影响。
主要包括以下几点:1.温度:随着温度的升高,PVDF的介电损耗会发生变化。
通常情况下,介电损耗随温度的升高而增大。
2.频率:PVDF的介电损耗与频率有关。
在较低频率下,介电损耗较小,随着频率的增加,介电损耗逐渐增大。
3.电场强度:电场强度对PVDF的介电损耗也有影响。
在较低电场强度下,介电损耗较小,随着电场强度的增加,介电损耗逐渐增大。
4.试样厚度:PVDF试样的厚度对其介电损耗也有影响。
一般来说,试样厚度越大,介电损耗越大。
尽管PVDF在电气领域具有广泛的应用,但其介电性能仍有待提高。
为了降低PVDF的介电损耗,研究人员尝试了多种途径,如:1.改进制备工艺:优化PVDF树脂的制备工艺,提高树脂的纯度和均匀性,从而降低介电损耗。
2.复合材料:通过向PVDF中加入导电填料、纳米材料等,形成复合材料,以降低介电损耗。
3.改变分子结构:通过调控PVDF分子结构,提高其相对分子质量,降低介电损耗。
总之,PVDF作为一种具有优异介电性能的聚合物材料,在我国的科技领域具有广泛的应用。
然而,进一步提高PVDF的介电性能仍然是研究人员面临的挑战。
碳酸钙粒子对聚偏氟乙烯膜结构与性能的影响
关 键 词 :聚偏 氟 乙烯 ; 酸钙 :复 合 膜 ; 面孔 碳 界
中 图分 类 号 : S 0 .2 .;Q 2 . T 125 81 T 0 8 8
文献标识码 : A
文 章 编 号 : 6 10 4 2 0 )3 0 5 — 4 17 — 2 X(0 80 — 0 6 0
C P D O 对 V F膜 的 结 构 与性 能 的影 响 , 应 用 卵 清蛋 白截 留 实 验 、 描 电子 显 微 镜 、 态粘 弹 谱 仪 分 别 对 膜 并 扫 动 分 离性 能 、 观 结 构 及 动 态 力 学 性 能进 行 了测 试 . 果 表 明 , 入 C C 微 结 加 a O 引入 了界 面孔 , 加 了非 界 面孔 的 增 连 通 性 , 高 了复 合 膜 的 孔 隙率 , 保 持 甚 至 提 高 复 合 膜 的 截 留 率 的 基 础 上 , 大 了膜 的 水通 量 , 此 同 提 在 增 与 时 , 加 了复 合 膜 的模 量. 外 , 微 米 级 粒 径 的 C C 比 , 米 级 粒 径 的 C C 加 入 更 能 有 效 提 高膜 增 另 与 aO相 纳 aO 的
20 0 8年 6月
碳 酸钙粒 子对 聚偏氟 乙烯膜 结构 与性能 的影响
王 照旭 , 肖长 发 , 晓 宇 , 胡 安树 林
( 津 工 业 大 学 中空 纤 维 膜 材 料 与膜 过程 教 育 部 重 点 实 验 室 , 天 天津 306 ) 0 10
摘
要 : 用 Le — or  ̄a 采 ob Sui n相 转 化 法 成 膜 技 术 制备 了碳 酸钙 ( a O )聚 偏 氟 乙烯 (VD ) 合 膜 , 论 了加 入 C — r C C / P F复 讨 a
聚偏氟乙烯(PVDF)膜的研究
聚偏氟乙烯(PVDF)膜的研究聚偏氟乙烯(PVDF)膜的研究聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料膜分离技术作为一种集浓缩和分离于一体的高效无污染净化技术,具有操纵简单、维护方便、能耗低、适应性强等特点,已广泛应用于化工、电子、食品、医疗和环境保护等领域。
膜材料的化学性质和膜结构决定了分离效果,聚偏氟乙烯(PVDF)是一种新兴的、综合性能优良的膜材料,机械强度高,耐酸碱等苛刻环境条件和化学稳定性好,具有突出的介电性、生物相容性、耐热性、高分离精度和高效率的特点,在膜分离领域具有广阔的应用远景。
PVDF树脂是20世纪70年代发展起来具有优良综合性能的新材料,年增长速率10%以上,产量约占全部含氟塑料总量的14%左右。
它的重要性在含氟高分子材料中位居第2位,全球年产超过4.3 万吨。
PVDF结晶度60%~80%,氟含量59%,密度1.75~1.78 g·cm-3,玻璃化温度-92℃,脆化温度-62℃以下,结晶熔点约170℃,热分解温度在316℃以上,力学性能优良,具有良好的耐冲击性、耐磨性和耐切割性能。
此外,还具有压电性、介电性和热电性等特殊性能。
PVDF的化学稳定性良好,在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀,对脂肪烃、芳香烃、醇和醛等有机溶剂很稳定,在盐酸、硝酸、硫酸和稀、浓碱液(质量分数40%)中以及高达100℃温度下,其性能基本不变。
PVDF具有优异的抗y射线、紫外线辐射和耐老化性能,其薄膜长期置于室外不变脆,不龟裂。
PVDF最突出的特点是具有极强的疏水性,可使它成为膜蒸馏和膜吸收等分离过程的理想材料。
PVDF膜的特性如下:◇ 声学性能一般膜结构对于低于60Hz的低频几乎是透明的,对于有特殊吸音要求的结构可以采用具有FABRASORB装置的膜结构,这种组合比玻璃具有更强的吸音效果。
◇ 保温性能单层膜材料的保温性能与砖墙相同,优于玻璃。
同其他材料的建筑一样,膜建筑内部也可以采用其他方式调节其内部温度。
纳米硅酸对聚偏氟乙烯膜性能的影响研究
使 膜 通 量 和 截 留 率 2项 主 要分 离指 标 下 降 ,膜 的使 用 寿 命 缩 短 。 为 此 , 以 质 量 分 数 为 1 4 的 聚 偏 氟 乙 烯
为 基 质 , 以纳 米 硅 酸 为 填 充 剂 , 以 N,N 一 二 甲基 甲酰 胺 为 溶 剂 ,配 制 铸 膜 液 , 以蒸 馏 水 为凝 胶 浴 ,采 用
水性 导致 容易 产生 吸附 污染 ,使膜 通量 和截 留率 2项 主要 分离 指标下 降 ,膜 的使用 寿命 缩短 ,制 约 了其
在生 化制 药 、食 品饮 料 和水体 净化 等水相 体 系 中的应 用口 ] 。为 了减少 膜污染 ,改善 聚偏 氟 乙烯 膜材 料 的 亲水 性 ,人们从 膜基 体 材料及 膜表 面改 性上 进行研 究 ,具体 包 括共混 改性 ¨ 2 ] 、共聚 改性 _ 3 ] 、表 面化 学 改 性_ 4 ] 、表 面涂覆 改性 ] 、表 面辐 射接枝 改性 [ 6 ] 和 表 面等离 子改性 [ 7 等 方法 ,使 膜通量 和 截 留率 2项 主要 指标 有所提 高 ,延长 膜 的使 用 寿 命 。下 面 ,笔 者 采 用 纳米 硅 酸粒 子 与 P V DF直 接 共 混制 备 了 复合 膜 , 并研 究 了纳米 硅酸对 聚偏 氟 乙烯超 滤膜 的膜 性能 的影 响 。
0 . 4 mo l / I , 并 向其 中加 入少 量 阳离 子 表 面活 性 剂 四丁基 溴 化 铵 ( T B AB ) 。然 后 配置 浓 度 为 1 .5 mo l / L 的氯化 铵溶 液 ,将氯 化铵 溶液 置于恒 温 磁力搅 拌 器上 , 温 度控 制在 4 0 。 C, 接 着 将硅 酸 钠溶 液 缓慢 滴 入氯
聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展
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聚偏氟乙烯膜(pVDF)亲水性改善方法的研究进展摘要:聚偏氟乙烯(pVDF)有价格低廉、化学和热稳定性好、机械强度高等优点,但pVDF分子链上氟原子对称分布导致了材料表面的表面能低、疏水性强,在含油废水分离过程中污染严重,从而制约了pVDF分离膜的应用,因此需要对膜材料表面进行亲水化改性处理。
对于聚偏氟乙烯膜的改性主要有物理和化学两种方法,然后可用接触角、膜的纯水通量等测试对其亲疏水性表征。
关键词:聚偏氟乙烯,亲水性,接触角1、聚偏氟乙烯简介[1]pVDF由偏氟乙烯单体ch2=cF2经悬浮聚合或乳液聚合得到,它是一种成膜性能较好的聚合物材料,使用诸如二甲基甲酞胺(DmF)、二甲基乙酞胺(DmAc)和n-甲基毗咯烷酮(nmp)等极性溶剂溶解。
从pVDF分子结构分析,整体符合一般聚烯烃分子碳链的锯齿构型,氟原子替代氢原子,因为氟原子电负性大,原子半径很小,c-F键长短,其键能达到50kJ.mol-1,整个分子链呈柔性使聚合物具有一定的结晶性,表现为突出的热稳定性,熔点为170℃,热分解温度在316℃以上,连续在150℃高温以下暴露2年内不会分解。
由于氟原子对称分布,整个分子显示非极性,聚合物表面能很低,仅为25J.m-3。
通常太阳能中可见光---紫外光部分对有机物起破坏作用,光子波长在200--700nm之间,而c-F键能接近220nm光子在总数中所占比例极少,所以氟材料耐环境气候性好。
由于性质稳定的氟原子包围在碳链四周,使pVDF具有很好的化学稳定性,在室温条件下不易被酸、碱和强氧化剂及卤素腐蚀。
pvdf固态电解质成膜时收缩问题
pvdf固态电解质成膜时收缩问题一、引言随着新能源电池领域的飞速发展,固态电解质因其高安全性、低火灾风险和长寿命等优点逐渐成为研究热点。
其中,聚偏氟乙烯(PVDF)固态电解质因其优良的电化学性能和环境友好性而备受关注。
然而,PVDF固态电解质在成膜过程中普遍存在的收缩问题,限制了其应用范围和商业化进程。
本文将探讨PVDF固态电解质成膜收缩问题的原因及解决方法。
二、PVDF固态电解质成膜收缩问题的原因PVDF固态电解质成膜收缩问题的产生与材料性质、制备工艺和环境因素密切相关。
1.材料性质:PVDF本身具有较高的线性膨胀系数,容易在成膜过程中产生收缩。
此外,PVDF分子链的有序排列和缠结程度也会影响成膜收缩。
2.制备工艺:制备PVDF固态电解质膜的方法主要有溶液法、熔融法、喷涂法、模板法等。
不同制备方法对成膜收缩率有显著影响。
例如,溶液法成膜过程中溶剂的挥发和PVDF固化导致的收缩;熔融法制备过程中PVDF颗粒的堆积和融合等。
3.环境因素:制备PVDF固态电解质膜的环境条件,如温度、湿度和气氛等,也会对成膜收缩产生影响。
三、解决PVDF固态电解质成膜收缩问题的方法为解决PVDF固态电解质成膜收缩问题,研究人员提出了以下几种方法:1.材料改性:通过调整PVDF分子结构、添加填充剂和使用共混材料等方法,提高PVDF固态电解质的成膜性能。
2.优化制备工艺:改进溶液法、熔融法、喷涂法和模板法等制备工艺,降低成膜收缩率。
3.改善环境条件:控制制备过程中的温度、湿度和气氛,以减小成膜收缩。
四、实验验证与分析为验证上述方法的有效性,研究人员进行了大量实验。
结果表明,不同制备方法对成膜收缩率有显著影响;材料改性可以显著降低成膜收缩率;环境因素对成膜收缩也有重要影响。
五、结论PVDF固态电解质成膜收缩问题是电池研究领域面临的重要挑战。
通过优化材料性能、改进制备工艺和控制环境条件,有望解决这一问题。
聚偏氟乙烯/TiO2杂化膜的结构与性能研究
df a t n ( R ,sa n g e c o i o c p ( E ,F - R s e t m ( T I , c a isc p bly i rc o X D) c n i l t n m c so y S M) T I p cr f i n er r u F — R) meh nc a a it , i
聚偏氟 乙烯/i 杂化膜 的结构 与性能研究 TO2
朱愉洁 , 文 晨 , 朱华章 , 肖长发
( 天津 工 业 大 学 材 料 科 学 与 化 学 工 程 学 院 , 津 天 306 ) 0 10
摘
要 : 用 溶胶 一 采 凝胶 原 位 共 混 法制 备 了含 不 同量 T O 溶 胶 的 聚偏 氟 乙烯/i 化 膜 , 借 助 X 射 线 衍射 ( R 、 i TO 杂 并 X D)
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第2 7卷
第3 期
天 津 工 业 大 学 学 报
J OURNAL OF TI ANJ N OLYT I P ECHNI UNI C VERS TY I
Vo . No 3 1 27 .
20 0 8年 6月
J n 2 0 ue 0 8
Ke r s P y wo d : VDF;n n — ie i 2s l y r mb a e;h d o h l r p r a o s d T O o ;h b d me r n z i y rp i cpo et i y
通过共混制备聚偏氟乙烯β相及其影响因素研究
毕业设计(论文) 题目通过共混制备聚偏氟乙烯β相及其影响因素研究英文题目Prepared by blending poly(vinylidenedifluoride)βphase and its influence factors 学生姓名:段泽昆学号:201220340233专业:材料化学学院:化学生物与材料科学学院指导教师:吕瑞华、那兵二0一六年五月三十日作者声明本人以信誉郑重声明:所呈交的学位毕业设计(论文),是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
对本设计(论文)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本毕业设计(论文)引起的法律结果完全由本人承担。
本毕业设计(论文)成果归东华理工大学所有。
特此声明。
毕业设计(论文)作者(签字):签字日期:年月日本人声明:该学位论文是本人指导学生完成的研究成果,已经审阅过论文的全部内容,并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。
学位论文指导教师签名:年月日摘要在21世纪开始,聚偏二氟乙烯(PVDF)就已经是极其受重视的热释电、压电高分子材料,尤其是在电感应以及可降解膜的运用上极为广泛,因此,有很多研究机构以及企业投入到了对聚偏二氟乙烯(PVDF)的研发和生产之中。
在当前的运用中,聚偏二氟乙烯(PVDF)β相材料的运用最多,如何提升其产量也成为了众多专家学者以及企业重点研究的内容。
通过共混的方式来生产聚偏二氟乙烯(PVDF)β相是一种较为简单,成本较低的方式,但是,不同的聚合物共混在不同的条件下,聚偏二氟乙烯(PVDF)β相的产量都会不一样,因此,针对这些问题,加以实验研究具有极大的实践意义。
本文从从PVDF的结构和晶体类型出发,介绍了PBS的化学特性和物理特性,进而对聚合物共混理论进行了梳理和阐述,介绍了聚合物共混的基本概念和共混方法,梳理了共混物中PVDF β相的形成及其影响因素研究,进而通过实验的方法,在PVDF中加入PBS进行共混实验,探索PVDFβ相的形成及其影响因素。
添加剂和温度对PVDF微孔膜性能的影响
添加剂和温度对PVDF微孔膜性能的影响
周菊;赵建茹;李玲
【期刊名称】《新疆大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2008(025)002
【摘要】以聚偏氟乙烯为膜材料,用L-S相转换法制备聚偏氟乙烯平板膜.考察了不同添加剂及温度对聚偏氟乙烯平板膜性能的影响.实验结果表明:在铸膜液中添加LiCl将在较大程度上改善膜性能,提高膜的截留率;温度对膜性能的影响较大,一般情况下低温有助于膜形成小孔.
【总页数】6页(P198-203)
【作者】周菊;赵建茹;李玲
【作者单位】新疆大学化学与化工学院,新疆,乌鲁木齐,830046;新疆大学化学与化工学院,新疆,乌鲁木齐,830046;新疆大学化学与化工学院,新疆,乌鲁木齐,830046【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.干燥方式对相转化法制备PVDF微孔膜性能的影响 [J], 操建华;李继定;鲁胜;林阳政;陈翠仙
2.添加剂PEG对PVDF/SiO_2杂化膜性能的影响 [J], 沈惠玲;廖桦;肖长发
3.氧化多壁碳纳米管、PEG及PVP添加剂对PVDF膜性能的影响 [J], 徐海朋;陈兴凡;张旋;郎万中
4.表面引发接枝聚合制备MWCNTs-g-PMMA及对PVDF微孔膜性能的影响 [J],
马文中;赵宇辰;李玉雪;张鹏;贾天飞;杨海存;刘春林;陶国良;龚方红
5.添加剂对PVDF平板超滤膜性能和结构的影响 [J], 王旭东;满丽;王磊;张立卿;孙婷
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聚偏 氟 乙烯 ( V F 是 一 种 结 晶 性 聚 合 物 , PD ) 玻
由此 , 以把 溶剂 分 为 3类 : 可 1 : MS N , 于形 成指状 孔结构 ; 类 D O, MP 趋
璃化 温 度 一3 ̄ 结 晶熔 点 约 10C, 9C, 7  ̄ 热分 解 温 度 在
3 6C以上 , 械性 能优 良, 1 ̄ 机 具有 良好 的耐 冲击 性 、 耐
1 溶剂 的影 响
荷, 它们 相互 排斥 , 因而 延 长 了 微胞 逐 渐 靠 拢 的 时
间, 并对微 胞 的尺 寸起 了均一 化 的作 用 。同时 , 由于 无 机盐具 有 强 的亲 水 效 应 , 初 生 膜 中 的溶 剂 与 沉 使
淀 剂交换 速 率加 快 , 利 于 指 状空 腔 的产 生 。一 般 有 在 铸膜 液 中加人 的无 机 盐有 : 化 锂 、 酸 钠 、 化 氯 硝 氯
高分子网络和较小的胶束 聚集体 。同时致孔剂的亲
水 性较 强 , 初 生膜 的沉淀速 率 加快 , 使 有利 于指 状孔
的生成 。
亚砜 ( M O) 二 乙 基 乙 酰胺 ( E c 、 酸 三 甲酯 D S 、 D A )磷 ( MP 、 酸三 乙酯 ( E ) 六 甲基 磷 酸铵 ( T )磷 TP 、 HMP A)
大 , 机盐 作添 加剂对 膜孔 隙率 的影 响较 大 , 合 无 无 结
机盐与高分子 添加剂 的优点 , 得到性 能 良好 的 可
PD V F微 孔膜 。
其余 部 分 属 于 海 绵 状 结 构 ; D A 、MU 和 T P 2) M c T M
一
般 形 成孔径 适 中 、 几乎 横贯整 个 膜 的指 状孔 , 且 而
形 成拟 网络结 构 , 而 使 P D 从 V F的球 状微 胞 带 有 电
乙烯 具 有上述 优点 , 能流延 成性 能较 好 的薄膜 , 且 所 以美 国 Mlpr 司在 2 纪 8 ii e公 lo 0世 0年 代 中期 首先 用
该 聚合 物 开 发 出 D rpr 微 孔 膜 , 推 向市 场 。 ue oe型 并 近 年来 国内科研 人员 对此 聚合 物 成膜进 行 了深 入研 究 。影 响聚偏 氟 乙烯 膜性 能的 因素有 如下 几种 。
醇 和醛 等有 机溶 剂很稳 定 , 在盐 酸 、 酸 、 酸 和稀 、 硝 硫
浓 (0 ) 液 中 以及 高 达 10C温 度 下 , 性 能基 4% 碱 0 ̄ 其
本 不变 , 且 耐 射 线 、 外 线 辐 射 。 由于 聚 偏 氟 并 紫
制 膜液 中 的添 加剂 主要 有 无 机盐 类 、 溶 性 高 水 聚物类 及 低 沸 点 添 加 剂 。在 制 膜 液 中加 入 无 机 盐 时, 盐的 阳离子 能与 P D V F电子给体 之 间相互 作 用 ,
2类 : M D T P, MA,MU, MF 指 状 孔 和 海 绵 状 T D , 孔共 存 ;
3类 : A, E , 于形 成 海绵状 孔结构 。 HMP T P 趋
2 铸膜 液 中添加 剂 的影响
磨 性 、 候性 和化 学 稳 定性 。在 室 温 下 P D 耐 V F不 被 酸、 、 碱 强氧 化剂 和 卤素所 腐 蚀 , 脂 肪 烃 、 香 烃 、 对 芳
剂起 着致 孔剂 的作用 。当溶 液 中不 含致 孔 剂 时 , 高 分 子一 溶 剂 间相互 作 用 较 强 , 成 的高 分 子 网 络 较 形 小, 而胶束 聚集 体 的尺 寸 较 大 。当铸 膜 液 中含 有 致 孔 剂时 , 会使 高分 子 网络 内交 联减 少 , 成 了较 大 的 形
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有 机 氟 工 业
Ogn ra o—Fu r eId s y loi n u t n r ・21・
聚偏 氟 乙烯 膜 性 能 影 H 向因素探 讨
张 炯 吴 君 毅 粟 小 理
( 海 三 爱 富 新 材 料 股 份有 限 公 司 , 海 20 4 ) 上 上 0 2 1
在膜 成型 过程 中 的预 蒸 发 阶段 , 由于 溶 剂 的蒸 发, 制膜 液 的组 成 发 生 变化 , 溶 剂 蒸 发 到 一 定 量 当 后, 制膜 液将 由均 相 的溶 液 产 生微 观 相 分 离 。低 沸
上表 层 比下表 层 致 密 、 孔径 大 ; ) MS 和 N 3D O MP形 成 宽而 长 的指 状 孔 ; H A则 形 成 短 的指 状 孔 。 4) MP 他 们认 为溶剂 和非 溶剂 的传 质能 力直 接影 响着膜 的
铵等 。
不管 采用 怎样 的 聚合 物 , 些 溶 剂 具 有形 成 指 有 状孔 结构 膜 的强烈 趋 势 , 另一 些 则 趋 向形 成海 绵 而
状孔 。若 溶剂 与沉 淀 剂 之 问 的亲 和 力 强 , 剂 容 易 溶
向沉淀 剂 中扩 散 , 而沉淀 剂也 容易 向膜 中扩散 , 迅 膜
作为铸 膜 液添加 剂 的水 溶 性高 聚物 常用 的为 聚
乙烯 吡咯烷 酮 ( V ) P P 和聚 乙二醇 ( E 。此 类 添 加 P G)
速 凝胶 并形成 指状 孔结 构 。若 溶剂 与沉 淀剂 之 问 的 亲和 力较弱 , 则膜 缓慢凝 胶 固化 并 形成 海绵 状结 构 。
这 也 可 以归 结 于沉淀速 度对 膜 的影 响。 对于 P D V F可 用 二 甲基 乙酰 胺 ( M c 、 甲 D A )二 基 甲酰胺 ( MF 、 D ) N一甲基 吡 咯烷酮 ( MP 、 甲基 N )二
和 四 甲基 脲 ( MU) T 等非极 性 溶剂作 为溶剂 。 D V F膜 的结 构 形 状 的影 响 ,
认 为 :) M 1 D F在 膜 的上 表 层形 成 大而 短 的指 状 孔 ,
相对来说高分子作添加 剂对膜孔 径的影 响较