热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜的研究
热致相分离法制备pvdf膜的研究
热致相分离法制备pvdf膜的研究PVDF膜是一种广泛用于生物医学领域的材料，制备方法也有多种，其中热致相分离法是一种很有效的方法。
下面将介绍关于热致相分离法制备PVDF膜的研究成果。
一、热致相分离法的基本原理和优点热致相分离法是利用高分子聚合物在一定温度下从溶液转变为凝胶，然后将凝胶快速冷却形成膜的方法。
这种方法具有高效、简单、易于控制和成本低等优点，因此已成为制备PVDF膜的一种主要方法。
二、热致相分离法制备PVDF膜的步骤1. 预处理PVDF材料。
将PVDF材料切割成薄片或粉末，利用水或有机溶剂对其进行溶解或分散，再通过超声波或搅拌等方式充分混合。
2. 制备混合液。
将预处理好的PVDF材料和溶剂混合，加入表面活性剂以提高混合液的稳定性，调节混合液的pH值以控制膜的形态和孔隙度。
3. 滤膜。
将混合液放置在一个有微孔的膜上，并利用压力差使混合液通过膜孔，形成均匀的PVDF膜。
4. 热处理。
将PVDF膜放入加热器中，升温至50-60℃，使其水分蒸发。
然后将温度升至100-120℃，使聚合物在溶剂中逐渐转化为凝胶状态。
接着将凝胶快速冷却至室温，使其固化形成PVDF膜。
三、影响PVDF膜性能的因素1. 溶剂选择：不同溶剂对聚合物的分子链结构和分子间相互作用不同，对膜的形态和性能也会产生影响。
2. 表面活性剂：表面活性剂能增加膜材料和溶剂之间的相容性，使膜表面更加光滑和均匀。
3. 溶液pH值：调节pH值可以控制膜的表面形态和孔隙度。
4. 热处理过程：温度、时间和冷却速率等参数的调整也会影响膜的孔隙度和结构。
四、未来研究方向1. 发展新型溶剂和表面活性剂，进一步提高PVDF膜的性能。
2. 探究热致相分离法对PVDF膜微结构和性能的影响机制和规律。
3. 尝试将热致相分离法制备的PVDF膜与其他材料进行复合，提高其应用范围和性能。
综上所述，热致相分离法制备PVDF膜是一种简单、高效和成本低的方法，制备出的PVDF膜性能卓越，具有广阔的应用前景。
热致相变分离法制备PVDF微孔膜及其性能研究
关键词 ：稀释剂；聚偏 氟乙烯；热致相 变分离法；微孔膜
文章篇号：１ ６ ７ ３ － ９ ０ ７ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ２ ６ ７ ５ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ－ ２ ６ ８ ０
Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｉｏ ｔ ｎ ａ ｎ ｄ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ０ ｎ ０ ｆ ＰＶＤＦ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｍｅ ｍｂ ｒ ａ ｎ ｅ ｖ ｉ ａ Ｔｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｌ ｙ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ Ｐｈ ａ ｓ ｅ Ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｉｏ ｔ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
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ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄｔ ｈ ａ ｔ ＤＭ Ｐｈ ａ ｄａ ｎ ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙｗｉ ｔ ｈＰ ＶＤＦ ． Ｗｈ ｅ ｎｔ ｈ ｅＤＭ Ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｎｔ ｅ ｓｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｓｅ ａ ｄｆ ｒ ｏ ｍ５ ０ ％ｔ ｏ ８ ０ ％， ｈｅｐ ｔ ｕ ｒ ｅｗａ ｔ ｅ ｒ ｌ ｆ ｕ ｘ
热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的微观结构研究
配 比混合 放人 高温 反应 器 中 ， 在搅 拌 和 氮 气保 护 下 将混 合体 系加热 到一 定温 度 ， 之溶 解成 均相 溶液 ， 使 并静 置 、 泡 ， 而 制 得铸 膜 液 ． 铸 膜 液倒 在 自制 脱 从 将
后将样 品 以 １ ０℃ ／ 的 速度 降温 到 一３ Ｓ ０℃ ． 聚合 物 的结 晶温 度可 以从 放热 曲线 中得 到 ． 比测量 前 后 对
Ｐ ） （ 对 分 子 质 量 为 １ ０ ０ ０ 由 比 利 时 Ⅵ Ｆ相 ７ ０ ）
样 品的质 量 以确保样 品在 加热 冷却 过程 中没 有发生
一
组分 的质 量需要 精 确到 １ ． ｇ 将称 量好 的样 品密封 然 后 以 １ ５℃／ 速 度 升温 Ｓ
以及冷 却条 件对膜 断 面结构 的影 响 ．
１ 实验部 分
１ １ 原 料 及试 剂 ．
到 ２０℃ ， ０ 在达 到最 高温 度 ２０℃ 时保 持 ５ｍｉ， ０ ｎ 然
水或 室温 （０℃ ） ２ 环境 中 ， 而使 聚合 物 结 晶 固化 成 从
膜 ． 固化 的膜取出放人无水乙醇中， 将 萃取膜中的稀 释剂 ， 即得 Ｐ ＶＤＦ微 孔膜 ． １ ３ 聚合 物结 晶温 度及 混合 稀释剂 凝 固点 的测试 ． 聚合 物 的结 晶温 度 用 ＤＳ ２ ０来 测 定 ， 量 Ｃ ６０ 称 定 质量 的 Ｐ ＤＦ和混 合 稀 释 剂放 人 到 固体 皿 中 ， Ｖ
变化 ．
Ｓ Ｌ ＡＹ公 司提 供 ； 苯二 甲酸二 丁酯 （ Ｂ ） 十 Ｏ Ｖ 邻 Ｄ Ｐ和 二 醇均 为分析纯 ， 自北 京 益 利 精 细化 学 品 有 限公 购
热致相分离制备聚偏氟乙烯膜的开题报告
热致相分离制备聚偏氟乙烯膜的开题报告一、背景与意义聚偏氟乙烯（PVDF）膜因其优异的物理和化学性质，在膜分离、水处理、生物分离等领域得到了广泛的应用。
传统的聚合方法制备的PVDF膜，由于其结构不易控制，往往产生结晶度不高、孔结构不规则、分布不均等缺陷，从而影响膜的性能和稳定性。
因此，开发一种可控制PVDF膜结构和形貌的制备方法，具有重要的意义。
热致相分离（TIPS）技术是一种目前被广泛应用于制备聚合物薄膜的方法，并已在工业界得到了应用。
该技术利用物质在高温下和低温下的溶解度的差异，将聚合物在高温下完全溶解并形成一个单一的相，然后在低温下混合成两相，从而实现制备具有规则结构和定义孔径的薄膜。
相较于传统的聚合方法，TIPS技术明显优势在于其可控性能更高，制备出的膜稳定性更好，并且可以在不同的工艺过程中进行微调，以适应不同场景的需求。
二、研究内容和方法本研究计划采用热致相分离技术制备聚偏氟乙烯（PVDF）膜，主要研究内容和方法如下：1.探究温度和混合比对PVDF膜结构和性能的影响通过调整高温阶段和低温阶段的温度和混合比，制备出具有不同孔径和表面性质的PVDF膜。
利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、接触角测量等技术对膜的结构和性质进行表征。
2.优化制备工艺，改善膜的性能根据前期实验的结论，微调工艺参数，改善膜的性能和稳定性，同时探究添加不同添加剂对膜性能的影响。
3.评价制备膜的性能对制备出的PVDF膜进行流量、截留率等性能评价，并比较其与传统制备方法制备的PVDF膜的性能优劣，分析其在膜分离、水处理等应用领域的潜在应用。
三、预期成果1.成功应用热致相分离技术制备出具有规则结构和定义孔径的PVDF膜。
2.探究温度和混合比对PVDF膜结构和性能的影响，寻找最优工艺参数。
3.评价制备膜在膜分离、水处理等应用领域的潜在应用，并与传统制备方法的膜进行比较。
4.为制备高性能PVDF膜提供一种新的方法和思路。
26458030_热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜亲水改性研究进展
热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜亲水改性研究进展金宇涛1,2,林亚凯1,2,田野1,3,何柳东1,张景隆1,胡君4(1.北京赛诺膜技术有限公司,北京100081;2.清华大学化工系,膜材料与工程北京市重点实验室,北京100084;3.北京理工大学材料学院,北京100081;4.苏威(上海)有限公司,上海201203)[摘要]采用热致相分离(TIPS )法制备的PVDF 微孔膜具有高孔隙率、大通量、高机械强度等特点,已广泛应用于饮用水净化、污/废水处理等领域。
但由于PVDF 本身的疏水性,极易造成膜污染。
频繁的化学清洗不仅会增加运行成本,也会降低膜的使用寿命。
因此,对PVDF 膜进行亲水化改性有十分重要的意义。
全面介绍了TIPS 法PVDF 微孔膜亲水化改性的方法,并对其未来的发展及应用进行了展望。
[关键词]聚偏氟乙烯;热致相分离法;亲水化改性;本体改性;后处理改性[中图分类号]TB383[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)02-0026-07Research progress on hydrophilic modification of polyvinylidene fluoride microporous membranes prepared via thermally induced phase separation methodJin Yutao 1,2,Lin Yakai 1,2,Tian Ye 1,3,He Liudong 1,Zhang Jinglong 1,Hu Jun 4(1.Beijing Scinor Membrane Technology Co.,Ltd.,Beijing 100081,China ;2.Beijing Key Laboratory of Membrane Materials and Engineering ,Department of Chemical Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ;3.School of Material Science and Engineering ,Beijing Institute of Technology ,Beijing 100081,China ;4.Solvay (Shanghai )Co.,Ltd.,Shanghai 201203,China )Abstract :The polyvinylidene fluoride (PVDF )microporous membrane prepared via thermally induced phase sepa ⁃ration (TIPS )method has the characteristics of high porosity ,high flux and excellent mechanical strength ,which hasbeen widely used in the fields of drinking water purification and sewage treatment.However ,due to the hydrophobi ⁃city of PVDF material ,the PVDF microporous membrane is easily fouled.Frequent chemical cleaning not only resu ⁃lts in higher operating cost but also shortens the lifetime of the membrane.Therefore ,the hydrophilicity modification for PVDF membrane has important meanings.The hydrophilic modification methods of PVDF microporous membra ⁃nes prepared via TIPS method were introduced comprehensively.Furthermore ,its future development and applica ⁃tion were prospected.Key words :polyvinylidene fluoride ;thermally induced phase separation ;hydrophilic modification ;bulk modifica ⁃tion ;post ⁃treatment modification膜分离技术〔1〕由于具有低能耗、高效率、过程简单、无二次污染等特点,现已广泛应用于各种水处理工程。
热致相分离法制备聚偏氟乙烯_六氟丙烯多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用
文章编号:1007-8924(2008)04-0107-04热致相分离法制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用崔振宇1,2,徐又一13,朱利平1,朱宝库1(1.浙江大学高分子科学研究所,杭州310027;2.辽宁工程技术大学理学院,阜新123000)摘 要:采用热致相分离技术成功制备出聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF -HFP )多孔膜,相图分析表明,PVDF -HFP/环丁砜体系发生固-液分相.SEM 显示膜由球晶和丝状结晶组成.随聚合物浓度增加,多孔膜的结晶度、孔隙率以及平均孔径均降低,由多孔膜制得的凝胶聚合物电解质膜,其吸液率和电导率也降低,但多孔膜的力学性能提高.所有样品在20℃时的电导率超过2×10-3S/cm ,电化学窗口大于4.5V.关键词:热致相分离;PVDF -HFP ;多孔膜;凝胶聚合物电解质膜中图分类号:TM912.9 文献标识码:A 手机、笔记本电脑、便携式电器应用的日益广泛促进了锂离子电池技术的迅速发展[1].与传统的液体锂离子电池相比,聚合物锂离子电池更安全,并且很容易制成各种形状.通常将聚合物锂离子电池的电解质分成两类[2]:全固态聚合物电解质和凝胶聚合物电解质.前者由于室温电导率太低而没有应用价值.后者室温电导率超过10-3S/cm ,能够满足应用要求.因此,从上世纪90年代,研究重点转向凝胶聚合物电解质.已研究过许多聚合物,比如聚环氧乙烷[3],聚丙烯腈[4],聚甲基丙烯酸甲酯[5],聚偏氟乙烯[6],PVDF -HFP [7].其中PVDF -HFP 因其良好的化学稳定性、力学性能和较低的结晶度而倍受关注.为了克服传统制备凝胶聚合物电解质过程中对氧和湿度的苛刻要求,Tellcordia 公司(以前是Bell 2core [8]公司)成功开发出一种新技术.该技术首先是制备出聚合物多孔膜,然后将其浸渍电解液中活化而形成凝胶聚合物电解质膜.除了活化过程,其余操作均可在空气中进行.目前,文献中均采用浸没沉淀法[8]和熔融拉伸法[9]制备多孔膜.浸没沉淀法的最大缺点是很难得到结构对称的膜,并且容易出现指状孔,这不利于膜与电极之间的接触;熔融拉伸法不仅对设备要求高,而且制备的膜,其孔隙率很低,不利于提高电导率.还有一种制备多孔膜的方法是热致相分离技术[10].该法首先将聚合物和稀释剂在高温下混合成溶液,然后冷却使聚合物和稀释剂发生相分离,将稀释剂萃取出得到多孔膜.该法制备的膜,突出优点是孔径分布窄、结构对称、无指状孔.本文首次采用热致相分离技术制备出聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔膜,并将其应用于锂离子电池.用SEM 、DSC 等对所制备的多孔膜进行表征,并初步研究了由多孔膜吸收电解液成为凝胶聚合物电解质膜的离子电导率和电化学窗口.1 实验1.1 主要原料PVDF -HFP ,Aldrich ,M w =4×105,HFP ,12%;环丁砜(化学纯),国药集团;电解液:1mol/L LiPF 6,m (DMC )/m (EMC )/m (EC )=1∶1∶1,张家港国泰华荣新材料有限公司;无水乙醇.第三届中国膜科学与技术报告会青年优秀论文基金项目:“973”计划专项(2003CB615705);国家自然科学基金重点资助项目(50433010)作者简介:崔振宇(1975-),男,辽宁省阜新市人,博士生,从事锂离子电池隔膜及凝胶聚合物电解质的研究.3通讯联系人〈opl -yyxu @ 〉第28卷 第4期膜 科 学 与 技 术Vol.28 No.42008年8月MEMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY Aug.20081.2 PV DF-HFP/环丁砜混合体系的获得将一定质量配比的PVDF-HFP与环丁砜装入烧瓶中,在通氮气、200℃下强烈搅拌3h得到溶液,并在此温度下静止脱泡,然后在液氮中淬冷,得到了PVDF-HFP/环丁砜混合体系,将其放入冰箱中保存.1.3 PV DF-HFP/环丁砜均相体系相图的绘制用光学显微镜(Nikon Eclips600pol)观察液滴和结晶出现的温度,从而确定浊点和结晶温度.具体如下:切取上述不同比例的PVDF-HFP/环丁砜混合体系0.1mg左右,放入两载玻片间,在加热台(Linkam,THMS600)上以一定的加热速率加热至200℃,恒温3min消除热历史,然后以10℃/min 的冷却速率降到室温.1.4 多孔膜和凝胶聚合物电池膜的制备将上述PVDF-HFP/环丁砜混合体系切成小块,放在自制的两块不锈钢板间,在钢板间放入一定厚度的聚酰亚胺膜来控制所做膜的厚度.在200℃加热台上加热3min后压制成膜,然后迅速将不锈钢板置于5℃水中10min,使之发生热致相分离.将不锈钢板拆开,用乙醇将PVDF-HFP/环丁砜分相体系中的环丁砜萃取出,并在真空干燥箱中干燥24h得到多孔膜.将多孔膜剪成3cm×2cm的矩形,在手套箱中浸入电解液中12h得到凝胶聚合物锂离子电池膜.多孔膜和凝胶聚合物电池膜的编号见表1.表1 多孔膜和凝胶聚合物电解质膜的性质Table1 The properties of porous membranes andgel polymer electrolyte membranes多孔膜凝胶聚合物电解质膜编号聚合物浓度w/%结晶度/%孔隙率/%平均孔径/μm编号吸液率/%电导率×103/(S・cm-1)12021.352.10.28Ⅰ226.5 2.98 22520.948.30.25Ⅱ175.8 2.85 33019.042.10.22Ⅲ155.7 2.58 43517.338.70.20Ⅳ140.5 2.401.5 多孔膜的表征采用荷兰SIRion FESEM观察膜的表面和断面形貌,断面是将膜在液氮中淬断获得.采用Perkin-Elmer DSC热分析仪器测量结晶度,用下面公式计算结晶度:X c=(ΔH/ΔH m)×100%其中,ΔH为膜的熔融焓,J/g;ΔH m为完全结晶的PVDF的标准焓,取104.7J/g[10].采用美国麦克公司的Demo Autopore IV9500型号的压汞仪测定平均孔径和孔隙率,压力范围为010035～420MPa.力学性能测试:膜的力学性能从应力-应变曲线上得到,采用A G-1电子拉力机测试膜样品的应力-应变曲线,膜样品为5cm×1cm,拉伸速率25 mm/min,每个样品测试10次,取其平均值.1.6 凝胶聚合物电解质膜的性能表征吸液率的测定:由公式ΔW=(W-W0)/W0计算吸液率,W0和W分别为干膜和吸收电解液后的质量.电导率的测定:在20℃下用交流阻抗法测定聚合物电解质膜的本体阻抗R b,将其夹在两个不锈钢电极之间,采用Solartron SI1287电化学界面仪结合SI1255B频率响应仪、HP2192a分析仪测试,测试频率100～1000Hz.电导率=t/(R b A),t和A分别为膜厚和面积.电化学窗口的测量:采用线性扫描技术,工作电极为夹在两个不锈钢片之间的聚合物电解质膜,对电极为锂片,扫速为5mV/s.2 结果与讨论2.1 PV DF-HFP/环丁砜体系的相图图1为PVDF-HFP/环丁砜体系的相图,测试温度范围内,在光学显微镜下没有看到液滴的出现,当降到一定温度时只看到了结晶.因此该体系只存在动力学结晶温度,而不存在浊点.这说明在热致相分离过程中只存在固-液分相而不存在液-液分相.图1 PVDF-HFP/环丁砜体系的相图Fig.1 The phase diagram of PVDF-HFP/sulfolane system ・108 ・膜 科 学 与 技 术第28卷 2.2 多孔膜的SEM图2是多孔膜的SEM 图片.膜的表面基本没有孔.断面显示膜是由球状结晶和丝状物组成,并且随PVDF -HFP 浓度增大,球状物越明显,而丝状物越不明显.当聚合物浓度达到35%时,基本看不到丝状结构存在.球状结晶是固-液分相所特有的结构,丝状物不是液-液分相产生的,因为PVDF -HFP/环丁砜体系在100℃左右就能互溶,这个温度低于PVDF -HFP 的熔点147℃,而液-液分相只能在高于聚合物熔点之上发生.SEM 进一步说明,PVDF -HFP/环丁砜体系在热致相分离过程中发生了固-液分相,丝状物属于PVDF -HFP 的另一种结晶形貌.从断面看出,孔的贯通性比较好.w (聚合物):1.20%;2.25%;3.30%;4.35%图2 不同浓度的PVDF -HFP 多孔膜表面形貌Fig.2 Morphology of different content PVDF -HFP porous membranes2.3 多孔膜的结晶度、孔结构和力学性能结晶度反映聚合物无定型区比例的大小,电解液能够溶胀无定型区但不能溶胀晶区,因此锂离子能够通过被溶胀的无定型而不能通过晶区.随PVDF -HFP 浓度增大,多孔膜的结晶度降低,这可能是由于体系黏度增大阻碍聚合物的结晶;孔隙率和平均孔径也随着聚合物浓度的增大而降低.力学性能测试见图3.由图3可以看出,随聚合物浓度的增加,膜的断裂伸长率、弹性模量和最大断裂应力都增大,说明力学性能增强,这与膜的孔隙率降低有关.综合看,膜的断裂伸长率不大,说明其的韧性不好,这是由于膜是由球晶组成的缘故. 第4期崔振宇等:热致相分离法制备聚偏氟乙烯-六氟丙烯多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用・109 ・ 图3 多孔膜的拉伸曲线Fig.3 Stretching curves of porous membranes2.4 凝胶聚合物电解质膜的吸液率和电化学性能由多孔膜制备的凝胶聚合物电解质膜,吸液率和电导率随聚合物浓度的增加而降低.根据文献[11]报道,吸液率的高低决定电导率的大小,电解液存在于膜孔内和无定型区,虽然结晶度降低能提高吸液率,但由于结晶度降低得不多而孔隙率却显著降低,因此吸液率降低.锂离子能在孔中的电解液和被电解液溶胀的无定型区进行迁移,一般而言,前者对电导率的贡献大于后者.因此,随聚合物浓度的增加,由于孔隙率降低,所以吸液率和电导率也随之降低.所有样品在20℃下电导率均超过2×10-3S/cm ,能够满足实际应用的要求.图4为凝胶聚合物电解质膜的电导率随温度的变化,电导率随温度的升高升高而升高,即使在0℃时电导率也超过10-3S/cm.这是因为温度高时锂离子的迁移速率和高分子链段的运动速度加快.图4 温度对凝胶聚合物电解质膜电导率的影响Fig.4 Influence of temperature on ionicconductivity ofgel polymer electrolyte membranes图5为浓度为20%和30%多孔膜制备的凝胶聚合物电解质膜的电化学窗口,一般认为,液体电解液在4.5～5V 区间分解,而实际应用中锂离子电池的使用电压最高可达到4.2V ,因此,只有电化学窗口超过4.5V 才能保证电池的安全性能.从图5可以看出,4.5V 以下,电流很小,当大于4.5V 时,电流才明显增大,这说明凝胶聚合物电解质膜的电化学窗口满足锂离子电池的使用要求.图5 凝胶聚合物电解质膜的电化学窗口Fig.5 The electrochemical stability window ofgel polymer electrolyte membranes3 结论以环丁砜为稀释剂,采用热致相分离法,成功制备出PVDF -HFP 多孔膜.膜孔结构是由固-液相分离形成,随PVDF -HFP 浓度增大,多孔膜的结晶度、孔隙率和平均孔径都降低.而力学性能有所提高.由多孔膜制备的凝胶聚合物电池膜,20℃下电导率均超过2×10-3S/cm.电化学窗口大于4.5V.不足是多孔膜的韧性不好,还有待于提高.参考文献[1]Scrosati B ,Croce F ,Panero S.Progress in lithium poly 2mer battery R &D[J ].J Power S ources ,2001,100:93-100.[2]Meyer W H.Polymer electrolytes for lithium -ion batter 2ies[J ].Adv Mater ,1998,10:439-448.[3]Fenton D E ,Parker J M ,Wright P plexes of al 2kali metal ions with poly (ethylene oxide )[J ].Polymer ,1973,14:589-591.[4]Y oon H K ,Chung W S ,Jo N J.Study on ionic transportmechanism and interactions between salt and polymerchain in PAN based solid polymer electrolytes containing LiCF 3SO 3[J ].Electrochim Acta ,2004,50:289-293.[5]Appetecchi GB ,Groce F ,Scrosati B.K inetics and stabili 2ty of the lithium electrode in poly (methylmethacrylate )-based gel electrolytes[J ].Electrochim Acta ,1995,40:991-997.(下转第112页)在此基础上,负责奥运村建设的国奥投资公司对该项目从可行性研究、方案制定、组织落实等多方面经过大量调研论证后,最终与中科院就该项目在奥运村的实施达成合作共识,期间得到市科委奥运专项经费的相关支持.4 科企联合为奥运村直饮水工程提供可靠保障以优质饮用水供给系统为主要业务内容的北京中房水杯子工程技术有限公司为一家集水处理设备研发、工程设计、施工、运营服务为一体的中关村园区高新技术企业,拥有较强的设计力量、工程经验和成熟的运营模式,公司就该项目的产业化推广和应用与生态环境研究中心达成全面合作协议,共同推进本项目技术成果在奥运项目乃至全国的产业化应用.双方建立的以中国科学院生态环境研究中心为技术依托的产研长期合作机制,为奥运村直饮水工程建设及奥运期间奥运村优质饮用水的供应提供了可靠保障.2006年11月,国奥投资公司、中国科学院生态环境研究中心和北京中房水杯子工程技术有限公司达成协议,决定将科技奥运研究项目的成果应用于奥运村直饮水工程.目前,奥运村直饮水工程已竣工,以中国科学院生态环境研究中心为核心的工程运行保障机制已建立,相关专业人员将在奥运期间实时跟踪奥运村直饮水设备的运行,确保奥运村饮用水的稳定、安全供应,为2008北京奥运的成功举办保驾护航.(上接第110页)[6]Michot T,Nishimoto A,Watanabe M.Electrochemicalproperties of polymer gel electrolytes based on poly(vinyli2 dene fluoride)copolymer and homopolymer[J].Elec2 trochim Acta,2000,45:1347-1360.[7]Lee C,K im J H,Bae J Y.Polymer gel electrolytes pre2pared by thermal curing of poly(vinylidene fluoride)-hexafluoropropene/poly(ethylene glycol)/propylene car2 bonate/lithium perchlorate blends[J].Polymer,2003,44: 7143-7155.[8]G ozdz A S,Tarascon J M,Warren P C.Polymeric elec2trolytic cell separator membrane[P].US Pat:5418091,1995-05-23.[9]Fisher H M,Wensley C G.Polypropylene microporousfilm[P].US Pat:5134174,1992-07-28.[10]G ong Y H,Ma Z W,G ao C Y.Specially elaboratedthermally induced phase separation to fabricate poly(L-lactic acid)scaffolds with ultra large pores and good in2 terconnectivity[J].J Appl Polym Sci,2006,101:3336-3342.[11]Saito Y,K ataoka H,Quartarone E.Carrier migrationmechanism of physically cross-linked polymer gel elec2 trolytes based on PVDF membranes[J].J Phys Chem B,2002,106:7200-7206.Preparation of PV DF-HFP porous membrane via thermally induced phase separation and application in lithium ion batteryCU I Zhenyu1,2,X U Youyi13,ZHU L i pi ng1,ZHU B aoku1(1.Department of Polymer Science and Engineering,Zhejiang University,Hangzhou310027,China;2.College of Science,Liaoning Technical University,Fuxin123000,China)Abstract:Porous PVDF-HFP membranes were successfully prepared via thermally induced phase separation (TIPS).Phase diagram of PVDF-HFP/sulfolane system showed that solid-liquid phase separation happened during TIPS process.SEM revealed that membranes were composed with spherulites and thread-like crystal2 lization.With the increase in PVDF-HFP content,the crystallinity,porosity,average pore size decreased, which in turn decreased the electrolyte uptake and ionic conductivity of gel polymer electrolyte membranes pre2 pared with porous membranes,but mechanical properties became good improved.Ionic conductivity of all gel polymer electrolyte membranes exceeded2×10-3S/cm at20℃.Electrochemical stability window of two sam2 ples are stable up to4.5V.K ey w ords:thermally induced phase separation;PVDF-HFP;porous membrane;gel polymer electrolyte membrane。
热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜的研究
浙｝ 化 工
热致 相分离法制备 聚偏 氟 乙烯 中空纤维微孔膜 的研究
刘 慧 周 波 徐 建 明 陈慧 闯 吁 苏 云 方 敏
（ 中化 蓝 天集 团 有 限 公 司 ，浙 江 杭 州 ３ １ ０ ０ ５ １ ）
摘 要 ：ｉ ｆ ， ４ 用热致相 制膜技 术 ， 选择 三 种 常 用 的 液 体 稀 释 剂 （ 邻 苯二 甲酸二丁 酯 ， １ ， ４ 一丁 内酯 ， 磷 酸三 丁酯） 、 两种 固体 稀 释 剂 （ 二 苯 甲酮 ， 碳酸二 苯酯 ） ， 制备 出 Ｐ Ｖ ＤＦ 中空 纤 维膜 并 对 膜性 能 进 行 表 征 。 当 Ｐ ＶＤＦ ／ 稀 释 剂 体 系 粒堆积结构 ， 强度 差 ， 通量 高。 随着 Ｐ ｖ ＤＦ ／ 稀 释 剂体 系液一液 相 分 离 区 的增 加 ， 制得 膜 转 变为 双
２ ０ １ ３ 年 第４ ４ 卷第９ 期
浙｝ ２化 工
一３一
膜， 并 对 膜 结 构 及 膜性 能 进 行 表 征 ， 当Ｐ Ｖ ＤＦ ／ 稀 释
ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，Ｐ ａ ｒ ｔ Ａ：Ｐ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ，
连续结构 ， 强度 增加 。
关 键 词 ：Ｐ ＶＤＦ； Ｔ Ｉ Ｐ Ｓ ； 稀释 剂； 中 空纤 维 膜 文 章编 号 ：１ ０ ０ ６ － ４ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ９ － ０ ０ ０ １ － ０ ３
聚 偏 氟 乙烯 （ Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ） 作 为 一 种 半 结 晶 型 聚 合
物， 具 有 优 良的力 学性 能 、 耐 化 学 稳 定 性 及 耐 候
热致相分离法聚偏氟乙烯多孔膜制备及微结构调控
膜的方法有相转化法、烧结 法和熔融 纺丝拉伸法 等。 研究者用邻苯二 甲酸二丁酯 （ＤＢＰ）ＩｓＪ、邻苯二甲酸二
相转化法有过程简单、成本较低等优点 ，是 国内外制备 甲酯（ＤＭＰ）［９］、 丁 内酯［１０】、环 丁砜［１１］等作为稀 释
分离膜的主要方法 。相转化法中的非溶剂致相分离法 剂 ，通过 ＴＩＰＳ法制备 ＰＶＤＦ微孔膜。此类聚合物．稀
基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目（５１６０３１４６）；天津市科技计划项 目（课题 ）（１５Ｐ１ ＪＯ０Ｏ２４Ｏ） 通讯联系人：刘海亮 ，主要从事分离膜研究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｈａｉｌｉａｎｇ７２３＠１６３．Ｏ２￣ｔ ｌ
高分子材料科学与工程
２０１８矩
稀 释剂 配 比、固含 量 变化 以及 无 机 粒 子 对 膜 微 观 结 构 １．３．３ 孔 隙率测试 ：采用干湿膜称量法测定膜孔 隙
历液一液 （Ｌ广Ｌ）相分离或者固一液（ＳＬ）相分离后再发生 通过 ＴＩＰＳ法制备 ＰＶＤＦ多孔膜并调控所得膜微结构
ＰＶＤＦ结晶固化［５，６Ｉ。与 ＮＩＰＳ法相 比，ＴＩＰＳ法在制 的研究还未见报道 。
备微孔膜方面有 以下优点 ：（１）易于通过选择合适的稀
本文采用 ＤＢＰ／ＤＯＡ二元稀释剂 ，通过热致相分
关键 词 ：聚偏氟乙烯 ；热致相 分离法 ；混合稀 释剂 ；平板膜 中图分类 号 ：ＴＱ３２５．４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０００．７５５５（２０１８）０３—０１６１—０７
聚偏氟 乙烯 （ＰⅥ）Ｆ）是一种半 结晶性高聚物 ，由 陷较少 ；（３）过程可控性强 ，制备过程易连续化；（４）制
释剂或改变 制膜工 艺控制 膜结 构 （孔 径 大小和孔 隙 离法制备 ＰＶＤＦ微孔膜。通过形貌观察 、差示扫描量
热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜
南京工业大学硕士学位论文热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜姓名：顾明浩申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：张军20060531硕士学位论文摘要聚偏氟乙烯（PVDF）是一种白色粉末状结晶聚合物，其化学稳定性良好，室温下不受酸、碱等强氧化剂和卤素腐蚀。
由于其上述优点，美国Millipore公司于20世纪80年代中期首先使用该高聚物开发出“Durepore”型的微孔滤膜。
PVDF微滤膜以其疏水性已成功地应用于油水分离、废水处理、工业气体过滤等场合。
制备PVDF微孔膜有浸没沉淀法和热致相分离法。
热致相分离法拓宽了膜材料的范围，开辟了相分离法制备微孔膜的新途径。
本论文选用单用和混合稀释剂，以TIPS法制备PVDF微孔膜。
研究稀释剂对PVDF微孔膜结构的影响，PVDF/邻苯二甲酸二甲酯（DMP）体系中PVDF 结晶动力学对PVDF微孔膜结构的影响，PVDF/二苯甲酮体系中相分离机理对PVDF微孔膜结构的影响，并研究添加剂聚四氟乙烯（PTFE）和高岭土（Clay）以及拉伸工艺对PVDF微孔膜结构的影响。
选择与PVDF相互作用较强的邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二丁酯（DBP），水杨酸甲酯（MS）和二苯甲酮（benzophenone）为PVDF的单用稀释剂，同时选择与PVDF相互作用较小的癸二酸二辛酯（DOS）、己二酸二辛酯(DOA)和邻苯二甲酸二乙基己酯（DOP）、对苯二甲酸二异辛酯（DOTP）与DMP、DBP 以一定的比例形成混合稀释剂。
由于稀释剂与聚合物的相互作用的不同得到不同的微孔膜结构。
PVDF/DMP、PVDF/DMP/DOA、 PVDF/DBP和PVDF/DMP/DOS 四种聚合物/稀释剂体系微孔膜的孔隙率受稀释剂与聚合物相互作用影响。
对于PVDF/DMP/DOA三元体系，体系偏晶点低于PVDF/DMP二元体系，浊点和结晶曲线相对于PVDF/DMP体系也偏移到较高的温度，这说明DMP/DOP与PVDF 的相容性低于DMP，同时偏晶点偏移到高聚合物浓度，导致聚合物/稀释剂体系在降温过程中液滴生长的时间较长。
热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的微观结构研究
热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的微观结构研究
李永国;苏仪;陈翠仙;李继定
【期刊名称】《膜科学与技术》
【年(卷),期】2006(026)004
【摘要】以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和十二醇组成的混合溶剂为稀释剂,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜.测试了不同体系的固-液相分离温度,研究了稀释剂、冷却条件、聚合物浓度对膜断面微观结构的影响.
【总页数】4页(P10-13)
【作者】李永国;苏仪;陈翠仙;李继定
【作者单位】清华大学,化工系,膜技术与工程研究中心,北京,100084;清华大学,化工系,膜技术与工程研究中心,北京,100084;清华大学,化工系,膜技术与工程研究中心,北京,100084;清华大学,化工系,膜技术与工程研究中心,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.混合稀释剂对热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜结构的影响 [J], 刘振;张珊;黄永福;李会军
2.热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜 [J], 安亚欣;李凭力;吴浩赟;常贺英
3.热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜 [J], 林亚凯;唐元晖;马恒宇;杨健;田野;王晓琳
4.热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜的研究 [J], 刘慧;周波;徐建明;陈慧闯;吁苏云;方敏
5.NA-40成核剂对热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜结构和性能的影响 [J], 陈董根;刘敏;许振良;杨虎
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热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜
热 致相 分离 法 （ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｌ ｙ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｓ ｅ ｐ ａ — ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ＴＩ Ｐ Ｓ ） 是 一 种 重要 的 高分 子 微 孔 膜
丝 头温 度 、 水浴温度， 对 Ｐ ＶＤＦ微 孔 膜 的水 通 量 和
有耐高温、 耐化学溶剂 、 高强度等优 良的物理化学性
能． 用 Ｔ Ｉ Ｐ Ｓ法制 备 Ｐ ＶＤ Ｆ微 孔 膜 已 经 成 为 近 年来 的研 究热 点 ＿ ３ ］ ． 采 用 单 一 稀 释 剂—— 邻 苯 二 甲酸 二 丁酯 （ ＤＢ Ｐ ） Ｅ ４ ］ 、 邻 苯 二 甲 酸二 甲酯 （ ＤＭＰ ） ［ 引、 环
隙距 离、 高的水 浴温度 ， 均 利 于膜水 通 量的提 高， 但 膜 对牛 血清蛋 白的截 留率 下降 ， 拉 伸 强度减
小． 挤 出温度 升 高 ， 膜 的水 通 量先增 加后 减 小 ， 截 留率和拉 伸先 减 小后 增加 ．
关键 词 ： 热 致相 分 离法 ；聚偏 氟 乙烯 ；中空纤维 膜 ；结构 ； 性 能
聚偏 氟 乙 烯 （ Ｐ ＶＤＦ ） 是 一 种半 结 晶 聚 合 物 ， 具
Ｐ ＶＤ Ｆ中空纤 维膜水 通量 可高 达 到 ５ ４ １ ． ５ Ｌ ／ （ ｍ ・
ｈ ） （ ０ ． １ ＭＰ ａ ） ， 但两 种膜的强度都小于 １ ． ０ ＭＰ ａ ．
Ｒ￣ ａ ｂ ｚ ａ ｄ ｅ ｈ等 ［ ８ ］ 研究 了纺 丝条 件 ， 如空气 隙距 离 、 喷
低温热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的研究
ＴＩ Ｓ法是 利 用 Ｐ Ｆ与 某 些 高 沸 点 的小 分 子 化 合 Ｐ ＶＤ 物在 较 高温度 时形 成 均 相 溶 液 ， 度 降 低 时 发 生 固 温 液 或液 一液相 分离 ， 成 多孔 膜． 形 吕晓龙 、 李先 锋 、
基金项 目： ６ ８ ３课题工业循 环冷却水膜集成净 化过程 研究 （ ０ ８ ０ Ｚ ０ ） 天津市 重点 基金课 题废 水浓 缩减 排与淡 化 ２０ ＡＡ ６ ３ ３ ；
再 利 用 技 术研 究 （９Ｃ Ｄ Ｃ ６０ ） ０ Ｊ Ｚ Ｊ ２ ３ ０
作者简 介 ： 志平 ， （９ ４） 山东菏泽 市 人 ， 逯 女 １ ８一 ， 硕士研 究 生 ， 主要 从事 Ｐ ＤＦ中空纤 维 膜 的制 备 研 究 ， － ｉ ｈｌ ５ Ｖ Ｅ ｍａ ：ｚｉ２ ＠ ｌ ｉ
点 之上 ， 般为 ２ ０ ２ ０℃ ， 于 常用 的 亲水 性 高 一 １￣ ５ 高
法（ Ｉ Ｓ 制备 ， ＮＰ ） 铸膜液 中加入复配添加剂可以使不 同类 型添加 剂 的致 孔机 理 有机 配合 、 同作 用 ， 到 协 达 有 效 和精确 控 制膜 的结 构 和性 能 ， 而 得 到 高通 量 从
蛋 白截 留率 变化 不 大 ； 温 热致相 分 离法 比传 统 热致相 分 离法制 膜 温度低 ， 低 能够 添加 常 用的 亲
水性 高分 子 添加 剂 （ ＶＰ Ｐ Ｇ、 ＶＡ） Ｐ 、Ｅ Ｐ ．
关 键 词 ： 偏 氟 乙烯 ； 空纤 维膜 ； 聚 中 热致 相 分 离 ； 结构 膜
中 图分 类号 ： ＴＱ０ ８ ８ ２ ． 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ０ —９ ４ ２ １ ） １０ １— ６ ０ ７８ ２ （０ ２ ０ —０ ２０
低温热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的研究_逯志平
（４）孔隙率的测试：取几段 中空纤维膜，去 掉 膜
表面的水后，测其湿 重 ｍｗ，然 后 放 至 烘 箱 中 干 燥 直
至恒重，测其干重 ｍｄ，根据下列公式计算孔隙率ω．
ω＝
（ｍｗ
（ｍｗ －ｍｄ）ρ水 －ｍｄ）ρ水 ＋ｍｄ
ρＰＶＤＦ
（２）
式（２）中，ρＰＶＤＦ＝１．７８ｇ／ｍＬ，ρ水 ＝１ｇ／ｍＬ
（５）卵清蛋 白 截 留 率 的 测 试：截 留 率 是 指 被 膜
（１）纯水通 量 的 测 试：把 一 根 一 定 长 度 的 中 空 纤维膜试 样，固 定 在 自 制 的 纯 水 通 量 测 试 装 置 上， 调整压力 为 ０．１０ ＭＰａ，温 度 为 ２５ ℃，记 录 单 位 面 积Ｓ（ｍ２）的膜透过一定体 积 的 水Ｖ（Ｌ）所 用 的 时 间 ｔ（ｈ），按下列公式计 算 中 空 纤 维 膜 的 水 通 量 Ｆ（Ｌ· ｍ－２·ｈ－１·０．１０ＭＰａ－１）．
中空纤维膜 纺 丝 机：实 验 室 自 制；显 微 镜 Ａｘｉｏ Ｉｍａｇｅｒ：德国 Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ公司；Ｈｉｔａｃｈｉｓ－４８００扫描电 子显微镜：日本日 立 公 司；电 子 单 纱 强 力 仪：莱 州 市 电子仪器有限公司；膜 纯 水 通 量、始 泡 点 压 力、破 裂 压力测 试 装 置：实 验 室 自 制；７８ＨＷ －１ 恒 温 加 热 磁 力 搅 拌 器：杭 州 仪 器 电 机 有 限 公 司；分 析 天 平 ＴＧ３２８Ａ（Ｓ）：上 海 精 科 仪 器 厂 ． １．２ 聚 偏 氟 乙 烯 中 空 纤 维 膜 的 制 备 方 法
热致相分离法PVDF基共混多孔膜制备与结构调控
热致相分离法PVDF基共混多孔膜制备与结构调控聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的热稳定性和耐化学性等特点,已被广泛应用于微滤、超滤等领域。
目前PVDF膜多采用浸没沉淀技术制备,该技术不仅存在影响膜结构因素多、而且制备的膜易出现指状孔而导致力学性能变差。
本文采用热致相分离(TIPS)技术制备PVDF多孔膜,分别考察稀释剂与非稀释剂的种类、质量比以及乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)的添加量对成膜过程、膜结构和性能的影响。
EAA的加入实现了 PVDF膜亲水化改性,为高强度、高通量的PVDF 共混膜制备及结构调控提供理论依据及应用基础。
PVDF固含量不变,通过调节稀释剂酯1与非稀释剂对苯二甲酸二辛酯(DOTP)的质量比制备PVDF膜。
研究发现,随着酯1添加量的增加,膜孔由蜂窝孔结构演变成球状粒子结构,且球状粒子表面出现孔状物,蜂窝孔的孔径逐渐增大。
在"PVDF/酯1/DOTP"体系中添加聚乙二醇400(PEG400),结果表明,随着PEG400添加量的增加,球状粒子直径变小,且球状粒子之间堆积更加紧密;在"PVDF/酯1/DOTP"体系中掺杂纳米碳酸钙,发现纳米碳酸钙能有效抑制铸膜液体系生成球状粒子结构,PVDF平板膜经盐酸浸泡后膜孔的贯通性得到提高。
对于"PVDF/ATBC(乙酰柠檬酸三正丁酯)/DOTP"体系,随着ATBC添加量增加,PVDF多孔膜的孔隙率和水通量以及力学性能均呈现先增大后减小的变化趋势,对碳素墨水截留率则与之相反。
在"PVDF/酯1/DOTP"体系中共混入EAA,EAA在一定程度上可阻碍球状粒子结构的生成。
随着EAA含量的增加,膜的断面开始出现大孔结构;在"PVDF/酯1/DOTP/EAA"体系中混入纳米碳酸钙,随着纳米碳酸钙添加量的增加,球状粒子直径变大。
当ATBC与DOTP质量比为25/10时,在"PVDF/ATBC/DOTP"体系中混入不同含量的EAA,膜的截面结构均出现球状粒子结构。
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Ｄ Ｃ降温曲线 ， Ｓ 以放热峰的温度作为结 晶温度 ． 用
Ｄ Ｃ图 谱 中 的 结 晶 热 焓 计 算 Ｐ ＤＦ结 晶 度 Ｘ Ｓ Ｖ ．
Ｐ Ｆ Ｏ ％结 晶热焓 采用 １ ５Ｍ ／ ｇ１ ． ＶＤ Ｉ ０ ０ ｋ［ ］ ３
Ｐ Ｄ Ｓ ｌ ｌ１（ Ｖ Ｆ，ｏｅ ０ ５ 比利 时 ）２ ０℃ 下 熔 融 指 数 ｆ ，３ 为 １ 超 细 Ｃ Ｃ ３ Ｄ Ｐ 乙醇均 为工 业级 ． ； ａＯ 、 Ｂ 、
１ ２ 共混样 品制备 ．
将 预混 的 Ｐ Ｆ Ｃ Ｃ ３ＤＢ ＶＤ ／ ａ Ｏ ／ Ｐ三 元 混 合 物放 入 Ｘ Ｓ一３ Ｓ ０转距 流 变 仪 （ 海 ） ， 据 配 比在 ２ ０ 上 中 依 ０ ～ ２ ０℃范 围 内进 一 步熔 融 混 合 ６ ｎ 制 得 共 混 ２ ～８ｍｉ， 材 料样 品 ， 于 ＤＳ 用 Ｃ测 试 和 膜 样 品 的制 备 ． 出适 取 量 共混 材料 放人模 具 ， １０ ２ ０℃下 用液 压机 热 在 ８ ０
性 的 、 晶性 的高 聚物 与 某 些 高沸 点 的 小 分子 化 合 结 物（ 稀释 剂 ） 较 高温 度 时形 成 均 相溶 液 ， 在 温度 降低
时发生 固 一液 或液 一液相 分 离 ， 除 稀 释剂 后 成 为 脱
高聚 物 多 孔 膜 ． 方 法 近 ２ 年 来 已 被 广 泛 研 该 ０ 究 ＿ ］它 仅 仅依 靠 温 度来 控 制铸 膜 液 相 分 离 ， ｌ ， 制
１ ４ 膜强 度测试 ．
方法基础 上， 过熔融共混 Ｐ Ｆ ＣＣ 通 ＶＤ ／ ａ ＯＪ￣ 苯 二 甲酸 二 丁酯 （ Ｂ ） 元 体 系 ， 索一 种 制 备 Ｐ Ｆ Ｄ Ｐ三 探 ＶＤ
膜 的方法 ， 以改 善膜 的综 合性 能 ．
把 片状 样 品裁成 哑铃 状 试 样 ， 样 有 效部 分 厚 试
维普资讯
第２ ６卷 第 ４期 ２０ ０ ６年 ８月
膜
科
学
与
技
术
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ｇ．２ ０ ０ ６
ＭＥＭ略Ｒ Ａ ＮＥ Ｓ Ｅ ＣＩ ＮＣ ＡＮＤ ＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｅ ＴＥ
文章编 号 ：０ ７ ９ ４ ２ ０ ）４—０ ３ １ ０ —８ ２ ｛０ ６ ０ ０ ２—０ ４
作者简介 ： 李先锋 （９ ２一） １７ ，男 ， 河南杞县人 ，在职博 士， 事膜材料研究 ． ＊ 通讯联 系人 （ ｘａｌ ｇ ２３ ｎ ｔ 从 １ ｉ ｏ ＠ ６ ．ｅ） ｕ ｏｎ
聚偏 氟 乙烯 （ Ⅵ ） ） 为一 种 新 型 膜 材 料 ， Ｐ Ｆ作 具 有诸 多优 点 ， 极好 的耐 气候性 和化 学稳 定性 等 ． 如 由 扩 散诱 导 相 分 离 （ Ｐ ） 备 的 Ｐ Ｆ膜 已广泛 应 ＤＩＳ 制 ＶＤ 用 于工 业分离 领域 ， 受 该法影 响 ， 但 所得 中空纤 维膜
度 为 １ｎｌ， ｌ 宽度 为６５ｒ ｌ在标 准环 境 ［２ ±２ ｎ ． ｎ， ｎ （３ ）℃
收稿 日期 ： ０４—１ —０ ；修改稿 收到 日期 ：０ ５—０ ２０ ２ ７ ２０ ８—３ ０ 基金项 目：国家 ９ ３ 目（０ ３ Ｂ １７ ０ ， ７项 ２ ０ Ｃ ６ ５ ０ ） 天津市高等学校科技发展基金项 目（ ０４ ４ ２ ２ ０ １０ ）
热 致 相 分 离法 制 备 聚偏 氟 乙烯 膜 的 研 究
李先锋 ， 马世虎 ， 王 磊 ，葛 燕 ，吕晓龙
（ 津工业 大学 中空纤维 膜材 料与 膜过程 教 育部重 点 实验室 ，天津 ３ ０ ６ ） 天 ０ １０ 摘 要 ：基 于热 致相 分 离基 本 原理 ， 通过 熔 融 共混 聚偏 氟 乙烯 ／ ａ Ｏ ／ 苯 二 甲酸 二 丁 酯 三 Ｃ Ｃ ３邻
用 Ｐ ｒｉ ｅｋｎ—Ｅｅ ｒ Ｓ ７ 美 国 ） １ ｌ Ｃ（ ｍｅ Ｄ 对 ０ｍｇ共 混
样 品进 行 降 温 Ｄ Ｃ扫描 ． 温 至 熔 点 以上 ， 温 ｒｉ 以 ０Ｋ／ ｎ的冷却 速率 得 ａ
报道 ［－ ， 如 ： 以提 高 膜 孑 的 连 通性 继 而提 高 １ 譬 可 Ｌ 膜通 量 而保持 截 留性 能 ， 抑制 大孑 生长 ， 善膜 机械 Ｌ 改 强度 及使 用 寿命 等 ． 而对 ＴＩＳ制 备 Ｐ ） Ｐ Ⅵ Ｆ膜 的研
的机械 强度在 一定 程 度 上受 到 限 制 ， 响 了该 膜 的 影 进 一步 推广应 用 ． 热致 相分 离 法 （ Ｐ ） ２ ＴＩ Ｓ 是 ０世 纪 ８ ０年 代 初 开 始用于 制备 多孑 分 离 膜 的 一种 方 法 ， 是 通过 热 塑 Ｌ 它
１ 实验 部 分
１ １ 原料 ．
膜 条件 较为简 单 ． 近 年来 ， ＤＩ Ｓ制膜 方 法 基础 上 ， 机粒 子 填 在 Ｐ 无 充 聚合 物制膜 以改 善膜 的结构 与性 能 已被许 多文献
压成片， 冷压 定 型 ， 乙醇 萃 取 、 发 后 制 得 片状 膜 样 蒸
品．
１ ３ 共混体 系的结 晶温度 及结 晶度 ．
元体 系， 备 了聚偏 氟 乙烯 膜 ． 察 了稀 释 剂和 Ｃ Ｃ ｈ含 量 对膜 微观 结构及 拉 伸 强度 的影 响 ， 制 考 ￣Ｃ
以及 Ｃ Ｃ ｈ含 量 对聚偏 氟 乙烯 结 晶温度 、 晶度 的影响 ． 果显 示 ， ￣Ｃ 结 结 稀释 剂和 Ｃ Ｃ ３ 量对膜 ￣Ｏ 含 微 观结 构和拉 伸 强度影 响显 著 ； ｃ ｃ ｈ含 量 虽 然对 共混 体 系结 晶度 影 响 不 太明 显 ， 是 对 而 ￣ｃ 但 其结 晶温度 有较 为显著 的影 响 ． 关键词 ：聚偏 氟 乙烯 ；热致相 分 离 ； ； 观 结构 膜 微 中 图分 类号 ： Ｑ０ ８ ８ Ｔ ２ ． 文献标 识码 ： Ａ 。