热塑性聚氨酯弹性体共混改性聚偏氟乙烯研究进展
聚偏氟乙烯基聚合物电解质接枝改性研究进展
聚偏氟乙烯基聚合物电解质接枝改性研究进展∗李兰;程博闻;康卫民;闫静【摘要】聚偏氟乙烯基聚合物是锂离子电池用聚合物电解质较理想的基质材料,但也存在结晶度高、亲液性差等问题。
主要综述了采用γ射线、电子束、紫外等辐射,原子转移自由基聚合及溶液接枝聚合等方法接枝苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、三丙烯乙二醇醚醋酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇等对聚偏氟乙烯基聚合物电解质的改性研究进展。
接枝改性后的聚偏氟乙烯聚合物电解质对电解液的亲和性、离子电导率、电化学稳定性和循环性能都有一定程度的提高。
%PVDF based polymers are ideal matrix materials for lithium ion battery electrolyte,but high crystal-linity and poor affinity to liquid electrolyte restrict their further development.In this paper,the grafting modifi-cation of PVDF based polymer electrolytes with styrene,glycidylmethacrylate,dimethyltrimethylene glycol di-acrylate,polymethyl methacrylate,tripropyleneglycol diacrylate,polyethylene glycol methacrylate,2-acrylam-ide-2-methyl propane sulfonic acid and polyethylene glycol by radiation,atom transfer radical polymerization and solution graft polymerization are introduced.In a certain extent,the affinity to liquid electrolyte,ionic con-ductivity,electrochemical stability and cycle performance have been enhanced.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2014(000)021【总页数】5页(P21001-21005)【关键词】聚偏氟乙烯;聚偏氟乙烯-六氟丙烯;聚合物电解质;接枝;改性【作者】李兰;程博闻;康卫民;闫静【作者单位】天津工业大学纺织学院,天津 300387; 中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津 300387;天津工业大学纺织学院,天津300387; 中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津300387;天津工业大学纺织学院,天津 300387; 中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津 300387;天津工业大学纺织学院,天津300387; 中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TQ320.72+11 引言聚偏氟乙烯(PVDF)常态下为半结晶含氟聚合物,分子式为(CH 2 CF2)n,其介电常数较高,有利于锂盐的解离,且具有力学性能好、电化学性能稳定、耐高温性、耐射线辐射性等优点,因此是制备聚合物电解质较理想的聚合物基质材料[1-3]。
聚偏氟乙烯(PVDF)膜化学法亲水改性技术 (1)
关键词聚偏氟乙烯(PVDF);化学表面改性;亲水性
中图分类号:X52
文献标识码:B
文章编号:1009—0177(201 1)01-0062-05
Chemical Modification and Hydrophilicity Improvement for Polyvinylidene Fluoride (PVDF)Membrane
净水技术2011,30(1):62—66
Water Purification Technology
聚偏氟乙烯(PVDF)膜化学法亲水改性技术
苏洁,相波,李义久
(同济大学化学系,上海,200092)
摘要通过化学表面改性的方法改善PVDF膜的亲水性,从化学处理的时间、体系的温度、碱液的浓度三个因素对改性的条
Keyword polyvinylidene fluoride(PVDF),chemical surface modification氟乙烯(PVDF)材料具有优良的化学稳定 性、耐辐射性、耐热性,已作为一种主要的微滤和超 滤膜材料,成功应用于化工、生物、医药、水处理等 领域。利用PVDF本身疏水性可使油透过膜,而水则 由于界面张力作用被阻滞,K.Li等人制备的PVDF 微滤膜处理含l%煤油的乳液废水可达77%的脱 出率【”,利用PVDF微滤膜减压蒸馏法处理含Cr,+废 水可达90%的截留率,膜通量可达40 kg(m.h)[21,王 世吕等13J制备涂覆PVDF复合膜进行生物酶制剂蝮 蛇抗栓酶的浓缩研究。此外,PVDF微孔膜在酒类生
university,虢喇200092,China Su Jle,Xiang Bo,Li Yijiu
(Department of Chem诂try,Ton哥i
J
Abstract In the paper,optimization of the condition of the chemical modification of the polyvinylidene fluoride(PVDF)membrane at
聚偏氟乙烯膜制备与改性研究进展
Material Sciences 材料科学, 2020, 10(12), 973-979Published Online December 2020 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2020.1012117聚偏氟乙烯膜制备与改性研究进展彭湘梅1*,黄强1,2#,李绍峰1,2,孙健1,王梦婷11深圳职业技术学院建筑与环境工程学院,广东深圳2深圳职业技术学院城市生态与环境技术研究院,广东深圳收稿日期:2020年11月15日;录用日期:2020年12月17日;发布日期:2020年12月24日摘要聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有出色的稳定性、可塑性、耐磨性等特点,被广泛应用于饮用水与废水处理领域中。
但PVDF膜还存在抗污能力不足和渗透性较差等问题,限制了其在水处理领域中更进一步的发展。
因此提高膜抗污染能力以及提高膜通量已然成为制备和改性PVDF膜的研究重点。
本文对PVDF膜制备方法和改性技术进行了梳理,首先概述了PVDF材料及PVDF膜制备方法,并着重介绍了非溶剂诱导相转化法和热诱导相转化法;然后总结了近年来PVDF膜改性的研究进展;最后对PVDF膜制备及改性研究的发展前景进行了展望。
针对PVDF膜通量低、易污染等问题,提供了一些科学可行的解决方法。
关键词聚偏氟乙烯(PVDF),PVDF膜的制备,PVDF膜的改性Research Progress in Preparation andModification of Polyvinylidene FluorideMembraneXiangmei Peng1*, Qiang Huang1,2#, Shaofeng Li1,2, Jian Sun1, Mengting Wang11School of Construction and Environmental Engineering, Shenzhen Polytechnic, Guangdong Shenzhen2Institute of Urban Ecology and Environment Technology, Shenzhen Polytechnic, Guangdong ShenzhenReceived: Nov. 15th, 2020; accepted: Dec. 17th, 2020; published: Dec. 24th, 2020AbstractPolyvinylidene fluoride (PVDF) membranes are widely used in the fields of drinking water and *第一作者。
PVDF/TPU中空纤维膜研制中铸膜液结构对膜结构与膜性能的影响
要保证 ,应 究 寻找 P F 本 VD /
TP 体 系最佳 的铸膜 液 结构 。 U
用量 筒量 接透 过液 ,同 时按下 秒表 。记 录每
接 1 用 的时 间 ,最后 取平均 值 ,按 下 0mI所 式计算 水 通量 :
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关键 词
P F T U 中空 纤 维膜 VD / P
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采用 膜分 离技术 处理 污水 ,可 以克服 传 统水 处理工 艺 的局 限性 ,去 除化学 和微 生物 污染 物更 为彻底 ,而 且具 有装 置简 单 、操作
Vo. 3 No 1 11 .
维膜 的整体结 构 ,这方 面的 参数 包括 :聚合 物含 量 、 聚合 物 的共 混 比、添加 剂种类 等 。 稳定 的制膜 液结构 是提 高膜 性能 重现 性 的重
制成膜 组 件 。 向评价 池 中加一 定量 的纯水 , 密
封评价 池 , 压 至膜 内外 压力差 为 0 1Mp , 加 . a 前部 分 的滤液 压密膜 的 空腔 ,不记 录 。然 后
维普资讯
20 0 7年第 1期
环 保 科 技
Vo. 3 11
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P VDF/ U 中空纤 维 膜 研 制 中 TP
铸 膜 液 结 构 对 膜 结构 与膜 性 能 的影 响
施 至 理 , 奚 旦 立 ,周 媛
( 华 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ,上 海 东 205) 0 0 1
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热塑性聚氨酯弹性体共混改性研究进展
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聚 哺 弹。 体 聚 氯己 烯 共 混制 成 iU P C - 仃 。艘 、耐 殿 、r润 甜 、1 幢 片干 尺 、稳 定 ・ 等 优 P/V 5 - J I 【 } l j J ¨ J 混 物 I . 能 变 化 挺 1 小 【( ' J学・ l J { j 所 1] ) 【 能, 肚 儿成 型 加 L方 便 . 川 范 卜 使 l f分 r 泛 f 址 P M I l O I 表 I T I P/ 混 物 的 力 学 性 能 随 T 含 量 变化 PI t / C其
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PVC/PA共混改性研究进展
K e r : PVC ; p y m i y wo ds ol a de;bl n ng m o c to e di di a i n; r s a c o r s i f e e r h pr g e s Ab t a t Pr g e s si e e r h n t e i g m o fc to C ih di f r n i s of s r c : o r se n r s a c o he blnd n di a i n ofPV i w t f e e t k nd p l a i ( A )we es o y m de P r um m a i e rz d. Fo n to tm s:N a i a y tc ol y R & D r r m ( 0 63 01 u da i n ie ton lke e hn og p og a 58 0 )
P o rs n r sa c n t eb e dn d fc t n o VC/ A r g e si ee r h o h ln i gmo iia i fP o P
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的 熔 融 温 度 降 至 1 7 o , 低 于 P 6的 2 5 ℃ , 8 远 C A 1 证
和 P 的耐磨 性 、 A 自润滑 性 、 化 学腐 蚀 性 、 耐 耐油 性 ,
同 时 可 提 高 P C 的 柔 顺 性 。 在 聚 合 物 共 混 材 料 的 V 研 究 与开 发快 速 发 展 的今 天 , V P 制 品依 然 甚 P C/ A 少 , 类 文 献 报 道 也 十 分 少 见 。 这 主 要 源 于 P C/ 各 V
第3 9卷 第 1期
热塑性聚氨酯合成过程中添加松香酸
在热塑性聚氨酯合成过程中添加松香酸,以改善其对聚氯乙烯的快速粘附性摘要MDI(4,4-二苯基-二异氰酸酯)和不同的松香酸混合物和1,4丁二醇(分子量为2400)(在聚合甘醇上的羟基含量相当于5-20%)的加聚合为反应生产出聚氨酯预聚体其中;1,4-丁二醇为扩链补充。
这个制造程序的具体特点是松香酸作为一种热塑性聚氨酯(热塑性聚氨酯),内部提供高增粘剂立即粘附到使用聚氯乙烯。
该热塑性聚氨酯用凝胶渗透色谱,红外光谱和核磁共振氢谱,差示扫描量热法,动态机械热分析和板窭菟晚应力控制流变等方法进行了表征。
该热塑性聚氨酯被用作准备聚氨酯胶粘剂基础溶剂的原料,聚氨酯胶粘剂的粘附性来自擦拭溶剂的聚氯乙烯/聚氨酯胶粘剂的T -剥离试验获得的性能接头。
预聚物中的松香酸含量导致了平均相对分子质量的增加和TPU的溶液粘度的用量的增加,改善了流变性能,降低了结晶度和较慢的结晶动力学研究。
另一方面,眼前的T型剥离强度及对聚氯乙烯/聚氨酯胶粘剂的接头的耐老化性能得到改善。
松香结构中的羧酸与异氰酸酯反应生成亚胺-尿素基,这些都是对含有松香酸作为内部增粘剂热塑性聚氨酯的性能的改进工作。
2004年爱思唯尔版权所有。
关键词:聚氨酯,溶剂型,动态力学分析,粘弹性1.简介热塑性聚氨酯弹性体(热塑性聚氨酯)可由一个异氰酸酯、一个宏观的乙二醇和一个扩链剂(通常来讲是一种低分子量的聚乙二醇或胺)的反应生产出来。
热塑性聚氨酯具有线性分割结构,这个结构是由的柔软灵活段和少数刚性硬段组成。
硬段也是由聚氨酯集团组成,而聚氨酯集团是由异氰酸酯与扩链的反应形成的,同时也是刚性的和具有磁极的。
另一方面,软段是由宏观乙二醇的长链烃组成,并且是灵活的和非极性的。
典型的热塑性聚氨酯被用来生产具有低硬/软段的比例的胶粘剂[1],它们的性质主要是由软段决定[2]。
由于硬段之间的相互作用而产生的硬域是和软域不兼容的;软硬领域之间的兼容度决定了热塑性聚氨酯的性能,包括粘附力[3-5]。
TPU-PVDF体系相容性及共混膜性能的研究
TPU/PVDF体系相容性及共混膜性能的研究摘要:选用聚偏氟乙烯(PVDF)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为膜材料,二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,采用相转化法制膜。
通过DSC扫描分析PVDF/ TPU 共混后二者相容性,牛血清白蛋白截留实验、FTIR - ATR 红外光谱扫描、扫描电子显微镜分析共混时添加水溶性聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后对中空纤维膜分离性能、微观结构、晶相组成的影响。
关键字: 聚偏氟乙烯(PVDF); 热塑性聚氨酯弹性体(TPU); 聚乙烯吡咯烷酮(PVP);相容性;共混膜。
前言聚偏氟乙烯( PVDF)是一种性能优良的高分子材料.具有耐腐蚀性、耐热性、化学稳定性和良好的成膜性,与疏水性聚合物聚四氟乙烯( PTFE) 、聚丙烯(PP)相比,只有PVDF能通过L - S相转换法,控制工艺条件制成非对称性膜[1 ,2]。
另一方面,由于PVDF表面能极低,制膜通量低,在污水处理、油水分离、蛋白类药物分离等方面容易产生吸附污染,不利于实际应用. 为增强PVDF 表面亲水性,目前可通过接枝、共聚和共混等手段改变聚合物的分子组成和空间结构从而改变聚合物的物理和化学性能[3 ];也可以通过加入表面活性剂或高能辐射,对已成型的聚合物进行改性[3 ],其中物理共混是一种简单有效的方法,被广泛采用[4 ],已成为改善膜性能、降低制膜成本的一项重要手段.通过提高PVDF的亲水性可以增强改性后的PVDF 中空纤维膜的抗污染性[4 ],为提高其渗透性能,多添加低分子量水溶性高分子化合物作为致孔剂,如聚乙二醇(PEG) 、聚乙烯吡咯烷酮( PVP)以提高PVDF 的亲水性,制成适用于实际污水的中空纤维膜。
TPU 具有良好的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性;尝试通过对PVDF 与TPU共混时相容性的研究,确定PVDF/ TPU 共混成膜的可行性;并采用L - S相转化法制膜,初步探讨了PVP对所制PVDF/ TPU 中空纤维膜结构与性能的影响。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(4): 70随着现代科技的飞速发展,对高性能材料的需求日益增加,聚四氟乙烯(PTFE)作为一种性能优良的工程塑料,在许多领域具有广泛的应用[1-2]。
PTFE是由单体四氟乙烯聚合而成[3],分子结构为一种螺旋构象,即C—C骨架全部被周围的F原子包裹。
同时由于C—F的键能很高不易断裂,使PTFE可以抵抗强酸、强碱、油脂、纯氧化剂和有机溶剂等的腐蚀,但缺点是强度较低,不利于成型加工,机械磨损率高,特别是在受外力作用下会产生严重的蠕变现象,极大地限制了PTFE 的应用。
因此对PTFE的改性显得尤为重要[2]。
目前,PTFE的改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
本文详细阐述了PTFE改性的几种方法,并研究了改性方法对PTFE复合材料力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.15 *1 PTFE的改性1.1 表面改性由于PTFE表面结合能较小,不易与其他化合物和小分子反应,同时其他填料也很难附着在PTFE表面。
采用物理化学法对PTFE表面进行处理,可以在PTFE表面产生反应位点同时提高表面的粗糙程度,改善PTFE表面的疏水性、亲核性和防污性能。
常见的处理方法主要有等离子体处理法、电子辐照处理法、偶联剂处理法[4]。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展左 程1,肖 伟2*(1. 江苏扬建集团有限公司 扬州华正建筑工程质量检测有限公司,江苏 扬州 202105;2. 上海工程技术大学 数理与统计学院,上海 201620)摘要:综述了近几年国内外聚四氟乙烯(PTFE)改性的研究进展,并总结了表面改性、填充改性和共混改性的优缺点,着重分析了填料对PTFE力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
最后对PTFE改性工艺的发展趋势和前景进行了展望。
tpu简介
热塑性弹性体的分类标签:热塑性弹性体分类热塑性弹性体按其构成方式可分成两大类:⑴嵌段共聚物类(苯乙烯系、共聚酯、聚氨酯、聚酰胺),⑵热塑性塑料-弹性体共混物及合金类(热塑性聚烯烃和热塑性硫化物)。
这两类TPE均为两相体系,其中热塑性塑料硬相通过化学或力学的方式与弹性体软相锁接在一起,因此TPE具有两相的综合性能。
常见的TPE品种有:苯乙烯系(SBC或S-TPE)、烯烃系(TPO)、动态硫化合金(TPV)、共聚酯系(TPEE或COPE)、氯乙烯系(TPVC)、聚氨酯系(TPU)、聚酰胺系(TPAE)。
热塑性弹性体具体可分为:⑴苯乙烯类热塑性弹性体(Styrenic thermoplastic elastomer);⑵聚烯烃类热塑性弹性体(Polyolefin thermoplastic elastomer);⑶聚氨酯类热塑性弹性体(Themoplastic Polyrethane elastomer);⑷聚酯类热塑性弹性体(Thermoplastic polyester elastomer);⑸聚酰胺热塑性弹性体(Polyamide thermoplastic elastomer);⑹乙烯共聚物热塑性弹性体(Ethylene copolymer thermoplastic elastomer);⑺1,2聚丁二烯热塑性弹性体(Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer);⑻反式聚异戊二烯热塑性弹性体(Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer);⑼热塑性天然橡胶(Thermoplastic natural rubber);⑽聚氯乙烯热塑性弹性体(Polyvinyl chloride thermoplastic elastomer);⑾氯化聚乙烯热塑性弹性体(Chlorinated polythylene thermoplastic elastomer);⑿聚硅氧烷类热塑性弹性体(Polysiloxane based thermoplastic elastomer);⒀热塑性含氟弹性体(Thermoplastic fluoroelastomer);⒁离子型热塑性弹性体(Lonic thermoplastic elastomer);⒂熔融加工型热塑性弹性体(Melt Processible thermoplastic elastomer)。
聚氨酯弹性体制与改性
聚氨酯弹性体制与改性————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1.1聚氨酯弹性体概述聚氨酯的分子结构中含有氨基甲酸酯重复链节的高分子。
它是由异氰酸脂单体和含活泼氢的化合物逐步聚合而成。
由于聚氨酯分子结构中存在大量的极性键,以及分子间稳定的氢键,因此聚氨酯具有许多优异的性能,尤其是物理机械性能好,耐磨,附着能力强,优良的耐高温、低温性能,耐腐蚀性优良,电性能良好等等[1~3]。
聚氨酯的用途十分广泛:可用于制造弹性纤维、弹性体、涂料、胶黏剂、软、硬泡沫塑料、人造革等等。
随着科学技术地不断发展,聚氨酯弹性体的性能不断得到提升,新产品层出不穷,广泛应用在国防、航天、石油、医疗、体育、建材等领域,应用前景十分广阔。
聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶(PUR),它属于特种合成橡胶。
传统上按聚氨酯弹性体加工特性的不同,把它分为浇注型(CPU)、热塑型(TPU)和混炼型(MPU)三大类。
混炼型聚氨脂弹性体是采用聚醚多元醇和异氰酸酯反应制得的固体生胶状聚合物,利用传统橡胶加工机械和加工程序,进行塑炼混炼,用模具硫化成型。
浇注型聚氨脂弹性体,它是采用聚醚多元醇和异氰酸脂、扩链剂等配合剂经两步或一步法合成的线型液态聚合物,它是液体状态浇注在模具中,加热、熟化使其转化成具有一定网状结构的橡胶状固体。
热塑性聚氨脂弹性体,它是使用聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成线型的聚合物,然后经过加工成为颗粒状固体。
聚氨酯弹性体是弹性体比较特殊的一类,其原材料种类很多,配方多种多样,可调范围很大[4~6]。
聚氨酯弹性体硬度范围很宽,是介于橡胶与塑料之间一类特殊的高分子材料。
1.2聚氨酯弹性体合成的原料透明聚氨酯弹性体通常由低聚物多元醇、二异氰酸酯和醇类扩链剂反应合成,有出色的耐介质、耐环境性能,相容性好,对多种基材粘接性强,在机械、建筑、汽车制造、医药以及航空航天等领域得到了广泛的应用[7,8]。
热塑性弹性体研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2023, 40(5): 76热塑性弹性体(TPE)是一类兼具橡胶弹性和塑料塑性的高分子材料,被称为继天然橡胶、合成橡胶之后的“第三代橡胶”[1]。
TPE不需要硫化、成型加工简单,具有耐老化、弹性高、可加工性好、可循环利用、分子结构可设计、生产成本低等优点,广泛应用于涂料、黏合剂、本征型抗静电助剂、汽车零部件、运动器材和航天航空等领域[2]。
与合成橡胶相比,TPE工艺流程缩短了1/4,节约能耗25%~40%,生产效率提高了10~20倍。
本文介绍了TPE的基本结构与发展历程,并对几种典型TPE的结构、合成方法和发展历程等进行了综述,最后,对TPE的发展前景进行了展望。
1 TPE的基本结构、特点和发展历程TPE是由化学性质不同的塑料段(硬段)和橡DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2023.05.15 *胶段(软段)组成的嵌段共聚物。
其中,硬段间的作用力凝聚成微区(如玻璃化微区或结晶微区),形成分子间的物理交联,在常温条件下具有约束大分子和补强的作用;软段则是自由旋转能力较大的高弹性链段,赋予弹性体材料优异的弹性行为。
由于软段和硬段的分子结构不同、所含基团的极性不同,在热力学上出现不相容的现象,形成一种“海岛”型微观聚集态结构[3]。
此外,TPE硬段间形成的物理交联点具有热可逆性,即在高温条件下丧失对大分子的约束能力,使材料呈现塑热塑性弹性体研究进展文敬滨1,龚光碧1*,冯裕智1,李福崇1,赵志超1,刘 鹏2(1. 中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心,甘肃 兰州 730060;2. 兰州大学 化学化工学院,甘肃 兰州 730060)摘要:综述了热塑性弹性体的基本结构、种类和发展历程;对热塑性聚氨酯弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、热塑性聚酯弹性体、热塑性聚烯烃弹性体和热塑性聚酰胺弹性体等几种典型弹性体的基本结构与特点、发展历程及合成方法等进行了介绍;最后,对热塑性弹性体在高性能、功能化和高附加值方面的开发及其对产业化的支持与发展进行了展望。
探究聚氨酯基聚合物电解质的应用进展
探究聚氨酯基聚合物电解质的应用进展1.黄成立2.席文3.陈浩4.戴雅1.浙江华峰新材料有限公司浙江省瑞安市3252002.华峰集团有限公司重庆市涪陵区408000 3.浙江华峰新材料有限公司浙江省瑞安市325200 4.浙江华峰新材料有限公司浙江省瑞安市325200摘要:人类活动的日益频繁,大众对能源提出诸多要求,能源的不均衡分布,导致能源供需矛盾愈发突出,环境问题越发严峻。
应该运用怎样的方式,才能够对能源进行合理使用,已经成为人们深入思考的问题之一。
因此,本篇文章主要对聚氨酯基聚合物电解质的应用进展进行仔细的分析,以作参考。
关键词:聚氨酯;基聚合物电解质;应用进展;聚合物电解质自身有非常多的优势与特点,例如:较低的成本、加工特别方便、柔韧度高等等,所以已经在固态电池生产领域当中得到重视以及广泛应用。
相关工作人员针对聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯等都进行大量研。
聚合物电解质在电子商品的小型化、微型化等多个领域当中也有非常广阔的发展前景。
基于此,本文下面主要对聚氨酯基聚合物电解质的应用进展展开探讨。
1、概况人类社会经济呈现出高速的发展态势,更多的新工艺、新技术、新材料出现在人们面前,能源消耗问题给予人们的生活以及生产带来诸多压力,为了能够将这一问题有效改善与解决,加速对能源转化和储存器件的研究,便成为重点的内容。
将聚合物作为基体材料的聚合物电解质,使得电解质强度较高,也有较高的柔韧性,二次电池和超级电容器在柔性可穿戴设备领域当中有着非常广阔的发展前景。
伴随相关研究的不断深入,聚氨酯的分子结构设计与改性方法在不断增加当中,所以聚氨酯基聚合物电解质的综合性能有所提高,其在多个领域当中得到广泛的应用。
什么是聚合物电解质?主要指的就是将高分子量聚合物作为重点和基体,与电解质盐混合形成,变成具有离子导电性的体系。
将聚合物电解质与液态电解质进行比较,二者之间有较大的不同,前者稳定性强、成膜性好,完全可以克服液态电解质当中所存在的问题,例如:容易泄露、容易燃烧等问题。
热塑性弹性体的研究进展
热塑性弹性体的研究进展刘丛丛伍社毛张立群目前,热塑性弹性体工业发展迅速,新品种不断涌现,商业地位日益重要。
热塑性弹性体(TPE )主要为嵌段或接枝聚合物,其中一相为橡胶相,贡献弹性;另一相为树脂,使热塑性弹性体具有强度,同时凭借链间作用力形成物理交联点,物理交联随温度的变化呈可逆变化,显示了热塑性弹性体的塑料加工特性。
据印度Bharat Book Bureau 日前的分析,世界热塑性弹性体(TPE)年增长率需求为6.4%,20l1年将增长至350万吨;产值将年增长7.8%,达到137亿美元,这是由于TPE 使用数量增长,以及能源价格的持续上升而提高了TPE 生产成本。
虽然美国仍是世界上某些产品如烯烃类TPE 最大的生产国,但中国占世界市场的份额预计将于2011年增长到35%,成为世界最大数量的TPE 生产国。
在用TPE部件制造的许多关键产品生产方面,中国将快速扩大并使之多样化,尤其是较高性能的材料,如共聚酯弹性体(COPE)和热塑性硫化弹性体(TPV)。
目前工业化生产的TPE 按制备工艺进行分类,TPE 分类见表1。
目前TPE 消费结构中,苯乙烯类热塑性弹性体(TPS )约占44%,聚烯烃类热塑性弹性体(TPO )占31%,聚氨酯类热塑性弹性体(TPU )占9.5%,其他TPE 占15%左右。
TPE 品种繁多,本文仅对应用最为广泛的苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类三种热塑性弹性体的性能做一简要介绍,其中对聚烯烃类中的热塑性硫化橡胶的国内外研究进展进行了综述。
一、苯乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是最早研究的热塑性弹性体,主要包括SBS 、氢化SBS(SEBS)、SIS 和氢化SIS 等,是目前世界上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。
从应用角度来看,苯乙烯类热塑性弹性体最令人感兴趣的是室温下的性能与硫化橡胶相似,另外其弹性模量异常高,并且不随相对分子质量变化。
苯乙烯类热塑性弹性体凭借其强度高、柔软、具有橡胶弹性、永久变形小的特点,在制鞋业、塑料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
XDI基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的合成及表征
XDI基热塑性聚醚聚氨酯弹性体的合成及表征杨序平;蒋海;杨文彬;黄辉;李尚斌【摘要】A new thermoplastic polyurethane elastomer, with tetrahydrofuran-ethylene oxide copolyether as the soft segments, and 1,3-bis(isocyanatomethy)benzene and hydroquinone bis (2-hydroxyethyl)ether as the hard segments was synthesized. FTIR, GPC, DMA, TG and the tensile testing were applied to characterize the properties of TPU. It showed that when the hard segment was 45%, TPU exhibited excellent comprehensive properties: the tensile strength was 17.37 MPa and the elongation at break was 559%. A typical microphase separation was observed.%以环氧乙烷/四氢呋喃无规共聚醚[P(E-CO-T)]为软段、间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)为硬段、对苯二酚-双(B-羟乙基)醚(HQEE)为扩链剂,采用熔融预聚体法合成了一种新型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。
利用傅里叶变换红外吸收光谱仪、凝胶渗透色谱分析仪、动态力学分析仪、热重分析仪和力学性能测试仪器等手段对TPu进行了表征。
结果表明,硬段含量为45%(质量分数,下同)的TPU的拉伸强度为17.37MPa,断裂伸长率为559%,拥有较好的综合力学性能;具有较高的数均相对分子质量和聚醚聚氨酯的结构特征,拥有良好的热稳定性;具有典型的微相分离特征,随着硬段含量的增加,微相分离程度增加。
聚四氟乙烯表面改性技术研究进展
聚四氟乙烯表面改性技术研究进展郑振超;寇开昌;张冬娜;高攀【期刊名称】《工程塑料应用》【年(卷),期】2013(41)2【摘要】Research progress of surface modification of polytetrafluoroethylene (PTFE) at home and abroad was summarized. Several surface modification methods, such as quasi-molecule laser irradiation modification, high-energy radiation modification, chemical solution modification, high temperature melting modification, plasma modification, ion beam implantation modification and so on were mainly introduced. The advantages and disadvantages of surface modification methods were briefly described, and the development trend of PTFE' s surface modification was prospected.%综述了国内外聚四氟乙烯(PTFE)表面改性技术的研究进展,主要介绍了准分子激光改性、高能辐射改性、化学改性、高温熔融改性、等离子体改性及离子束注入改性等在PTFE表面改性方面的应用情况,简要叙述了各种改性方法的优势与不足,并对PTFE表面改性的发展趋势进行了展望.【总页数】6页(P105-110)【作者】郑振超;寇开昌;张冬娜;高攀【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129【正文语种】中文【中图分类】TQ324.8【相关文献】1.碳纤维表面改性技术研究进展 [J], 黄春旭;陈刚;王启芬;王志远;于倩倩;刘欣2.聚四氟乙烯密封材料的改性技术研究进展 [J], 吴迪菲;安源胜3.种植体掺离子表面改性技术及其促进骨结合的研究进展 [J], 俞舟;黄廷贲;王慧明;杨国利4.多巴胺氧化聚合膜表面改性技术研究进展 [J], 田欣欣;王暄;彭维;吕晓龙;于越;袁晓彤5.聚烯烃锂电隔膜表面改性技术研究进展 [J], 李嘉兴;李锋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
聚氨酯材料阻尼改性方法与影响因素
聚氨酯材料阻尼改性方法与影响因素李明俊;王云英;徐泳文;武化民【摘要】以"耐磨橡胶"著称的聚氨酯具有优异的弹性、抗摩擦性、高强度以及耐油性等优点,但是作为研究最早的阻尼材料之一,由于一般聚氨酯的有效阻尼温域较窄,因而在实际应用中不能充分发挥其阻尼作用而受到限制.针对这一问题,该文主要综述了聚氨酯材料阻尼改性方法:添加有机小分子、共混改性以及共聚改性,并且介绍了聚氨酯的软硬段结构及填料对其阻尼性能的影响,最后展望了聚氨酯阻尼材料的发展趋势.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)007【总页数】4页(P29-32)【关键词】聚氨酯;改性方法;阻尼性能【作者】李明俊;王云英;徐泳文;武化民【作者单位】南昌航空大学,环境与化学工程学院,江西,南昌,330063;南昌航空大学,环境与化学工程学院,江西,南昌,330063;南昌航空大学,环境与化学工程学院,江西,南昌,330063;南昌航空大学,环境与化学工程学院,江西,南昌,330063【正文语种】中文【中图分类】TQ316.6;TQ323.8聚氨酯(PU)是国内外研究较多且具有实用价值的高分子阻尼材料。
PU是一种重要的嵌段共聚物,由于大量极性基团的存在,PU分子内和分子间可形成氢键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离,即使是线性PU也可通过氢键形成物理交联。
这些结构特点使得PU具有高强度、耐磨耗、抗撕裂、绕曲性能好、耐油等优点。
另外,PU具有较高的阻尼损耗因子,可以通过调节软硬链段的比例来获得在宽温度范围内的高性能的阻尼材料[1-2]。
但是对于聚氨酯阻尼材料来说,Tg(玻璃化转变温度)比较窄,有效的温度区域只有20~30℃。
因此,聚氨酯只能在某个温度范围内对各种频率振动起到良好的阻尼效果,而实际情况是许多产生振动噪声的系统自身温度随着外界条件的变化在不断变化,只有Tg达到60~80℃时才能满足阻尼要求。
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热塑性聚氨酯弹性体共混改性聚偏氟乙烯研究进展何小英;许东颖;廖正福;刘觉靖;曹国轩【摘要】聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性线型高分子,具有耐热、抗酸碱、易成膜等特点,一直被作为成膜物质的优选材料.然而PVDF表面能低、有极强的疏水性,纯PVDF膜通量低,用于水相分离时易吸附蛋白质、胶体粒子等而导致膜孔堵塞,造成膜污染.因此,在实际应用中需要对PVDF膜进行改性,以改善膜的抗污染能力.常用的改性方法有表面涂覆、物理共混、物理填充、表面化学接枝等,其中,共混是经济有效而又简便易行的方法,已成为改善膜性能、降低制膜成本的重要手段.热塑性聚氨酯弹性体(TPU)因其具有优异耐低温、高弹性和耐磨特性、丰富的结构-性能可设计性,在PVDF改性中具有独到的优势,应用十分广泛.本文综述了TPU改性PVDF的研究进展.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2014(024)006【总页数】5页(P92-96)【关键词】热塑性聚氨酯;聚偏氟乙烯;改性;进展【作者】何小英;许东颖;廖正福;刘觉靖;曹国轩【作者单位】广西科学院科研管理处,广西南宁530007;广东药学院医药化工学院,广东广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ334.1聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶性线型高分子,具有耐热、抗酸碱、易成膜等特点,因而一直被作为成膜物质的优选材料,广泛应用于膜反应器、膜蒸馏、水处理、液体食品等行业中涉及水净化的工艺过程[1-3]。
然而PVDF表面能低、有极强的疏水性,纯PVDF膜通量低,用于水相分离时易吸附蛋白质、胶体粒子等而导致膜孔堵塞,造成膜污染。
因此,在实际应用中需要对 PVDF膜进行亲水化改性,以改善膜的抗污染能力。
目前对PVDF膜进行亲水化改性的方法主要有表面涂覆、物理共混、物理填充、表面化学接枝等,其中,共混是经济有效而又简便易行的常用方法,已成为改善膜性能、降低膜成本的重要手段[4]。
据不完全统计,目前用于PVDF膜共混改性的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其改性物[5-8]、磺化聚醚砜[9]、聚甲基硅氧烷-g-(聚乙二醇-b-聚丙二醇)[10]、聚偏氟乙烯接枝聚二甲基丙烯酸乙酯(PVDF-g-PDMAEMA)[11]、聚丙烯腈[12]、尼龙[13]、聚砜[14]、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)[15]、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)与丙烯腈(AN)的共聚物poly(AN-co-PEGDMA)[16]、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)[17]等。
其中TPU 是大分子主链上含有多氨基甲酸酯基官能团(—NH—COO—)的典型多嵌段共聚物,一般由聚酯、聚醚、聚烯烃等端羟基低聚物与异氰酸酯及低分子醇类或胺类逐步聚合而成,既具有塑料的可塑性,又具有橡胶的高弹性,同时通过分子设计还可以优化弹性体的抗张力、抗拉力、强韧性、耐老化特性及生物相容性等,是一种既可循环回收又能生物降解的环保型弹性体,已成为国防、汽车、能源、交通、建筑、医疗及其它各行各业不可缺少的重要材料,在改性PVDF复合膜中具有独到的优势[18-20]。
本文综述了TPU/PVDF共混膜研究进展,旨在为研究开发高性能TPU/PVDF复合滤膜提供依据。
1 TPU的基本特性TPU和PVDF的重复结构单元如图1所示。
图1 PVDF和TPU的化学结构示意图显然,TPU是分子链中含有—NH—COO—基团的聚合物,具有软硬分离链段的结构,长链的二元醇和异氰酸酯成分构成软段,短链的二元醇和异氰酸酯成分构成硬段。
TPU具有丰富的结构可设计性,软硬度可用软硬段比例来调节,光稳定性取决于异氰酸酯是芳香族还是脂肪族,脂肪族链光稳定性较好,也可添加光稳定剂加以改善。
与其它热塑性弹性体相比,TPU具有如下的优异性能[18]:(1)高强耐磨性、高硬度,是现有塑料中最耐磨的品种之一;(2)抗撕裂性、抗弯曲性、抗张强度及断裂伸长率高;(3)耐高低温、耐油、耐酸碱、耐老化;(4)具有生物相容及抗血凝性;(5)长期压缩变形率低。
因此,TPU在聚合物改性中得到了广泛关注[19-20]。
2 TPU/PVDF共混膜研究进展2.1 PVDF/TPU无增容剂共混周媛、奚旦立[21-25]通过物理共混方法制备了PVDF/TPU共混中空纤维膜。
方法是将PVDF、TPU、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)按一定比例混合均匀,加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,在加热情况下搅拌直到体系均质透明,静置脱泡后采用相转化法纺丝成膜,洗脱添加剂PVP与溶剂DMF得到共混膜。
通过水通量测试、蛋白截留等实验,结合扫描电子显微镜等技术探讨了不同聚合物配比对纺丝工艺、膜结构及分离截留性能的影响。
研究发现,加入PVP可以改善PVDF/TPU成膜性能,铸膜液中纤维膜的质量分数为16%,m(PVDF)/m(TPU)为80/20时,添加质量分数为5%的PVP制备的膜的综合性能最佳。
截留实验表明,pH范围在1~14时,膜的水通量及截留率均无明显变化,说明PVDF/TPU共混中空纤维膜具有良好的抗酸碱性。
用清水冲洗10次后,膜污染的恢复率即可达到86.5%,表明膜的抗污染性能良好。
同时发现加入PVP K30使铸膜液粘度增加,导致相交换速度发生变化,成膜和纺丝速度变慢,而且对凝胶化过程有明显的影响,PVDF的A晶相逐渐消失,从而影响膜的结构与性能。
调节PVP的添加量可以得到分离性能良好的中空纤维膜。
实验表明,PVP质量分数为3%时水通量达到最大值,大于3%时水通量下降,截留率略有提高;PVP质量分数为5%时,纯水通量从9.25L/(m2·h)提高到346.73 L/(m2·h),截留率从82.54%提高到86.88%。
同时,周媛等[26]在相转化法制备 PVDF/TPU 共混中空纤维膜过程中,通过探讨浊点、铸膜液粘度、凝胶浴组成和温度、芯液组成等因素对制膜过程中热力学和动力学性质的影响,提出了PVDF/TPU 的成膜机理。
胡晓宇等[27]将预干燥的TPU、PVDF按不同质量比在锥形双螺旋混合机中充分共混,然后经双螺杆挤出机挤出成条、切粒得到TPU/PVDF共混物切片,充分干燥后经单螺杆挤出机和中空纤维纺丝组件,采用熔体纺丝的方法制备得到以PVDF 为分散相、以TPU为连续相的具有压力响应性能的TPU/PVDF共混中空纤维膜。
通过跟踪膜水通量随工作压力的变化对膜孔结构的压力响应性进行了研究,并分析了拉伸、定长热定型等对膜压力响应性能的影响。
结果发现,PVDF质量分数为25%的TPU/PVDF共混物进行熔体纺丝、拉伸及定长热定型等处理后能够得到具有精确的压力响应性能的中空纤维膜。
同时,Hu Xiaoyu等[28]在20 ℃下采用直接浸入-沉淀方法制备了PVDF/PU共混膜,并通过热力学理论及动态力学分析(DMA)、差示扫描热分析(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等实验手段,分析了2种聚合物相容性对共混膜形成界面微孔(interfacial micro-voids)的影响,同时通过膜仪器探讨了界面微孔的纯水流动工作压。
研究发现界面微孔的形成及数量多少主要归因于PVDF 和 PU的相容程度,而2种聚合物的配比则是影响相容性的关键因素。
共混膜的纯水流动压比2种纯聚合物膜的流动水压大得多,一方面决定于聚合物相容性,另一方面决定于界面微孔在工作压下的破坏程度。
工作压越大,破坏程度越大,流动水压越大,界面微孔对共混膜的纯水流动压影响越大。
Xin Jiang等[29]制备了聚二甲基硅氧烷(poly(dimethylsiloxane,PDMS),以及混合聚二甲基硅氧烷/聚乙二醇[(poly(dimethylsiloxane)/poly(ethylene glycol,PDMS/PEG)]作为软段的水性聚氨酯分散体,并在PVDF基体上成膜,制备了用于气体分离的PU-PVDF薄膜。
研究发现,PDMS/PEG基聚氨酯与PVDF基体存在良好的相容性,可以成功粘附在PVDF基体上形成PU-PVDF复合薄膜。
这种软硬段搭配的聚氨酯可以调节PU-PVDF复合薄膜的综合性能。
Niloufar Pezeshk等[30-31]报道了通过添加少量亲水性聚氨酯L2MM改性PVDF膜的方法。
通过过滤/污染测试方法(filtration/fouling tests)研究了改性膜的抗污染能力,并与商品膜HFM-180进行了对比。
研究发现,经L2MM(PEG-200)改性后,PVDF膜的亲水性得到提高,纯水渗透率达到128%,同时具有最高的累积渗透量、相对低的流动滞留量、总有机碳(TOC)去除率达到24%,效果比HFM-180膜好。
通量降低表明膜被污染,出现了孔的阻塞和滤饼过滤现象;SEM 测试表明污染膜的表面存在滤饼层;X-射线光电子能谱(XPS)和接触角测试表明聚氨酯迁移到了膜的表面;而且进一步的研究表明,降低L2MM的相对分子质量有利于其迁移到表面,从而改善膜性能。
2.2 PVDF/TPU增容共混由于PVDF/TPU属于不相容体系[32],因此当两者共混时一般需要添加增容剂。
Haiying Ma等[33-34]以PVDF接枝丙烯酸(PVDF-g-AAc)为增容剂,采用反应增容技术制备了5种具有不同组分的PVDF/TPU共混物。
熔融状态下PVDF-g-AAc 的羧基和TPU的氨酯基反应原位形成PVDF-g-AAc-g-TPU接枝共聚物导致PVDF/TPU相容。
共混物的流变行为符合通用Zener模型(generalized Zener model)。
PVDF/TPU质量比为50/50和30/70共混物显示粒子网络结构,表明接枝层与PVDF基体有弹性相互作用。
SEM显示PVDF/TPU 共混物呈现分散态形貌。
类似地,Haiying Ma等[35]采用辐射接枝方法制备了马来酸酐化PVDF(PVDF-g-MA)并作为增容剂制备了PVDF/TPU共混合金。
流变行为、形态、力学性能测试表明PVDF-g-MA具有优异的增容效应。
增容合金的粘度、储能模量升高,拉伸强度、断裂伸长率得到大幅改善。
2.3 PVDF/TPU/CNTs复合材料碳纳米管(CNTs)因其结构特殊显现出许多独特的力学、电学和化学性能,近年来,有关CNTs及其纳米复合材料的研究不断升级。
Mohan Rajal等[36]通过熔融共混技术制备了具有电活性记忆功能的PU/PVDF/多壁碳纳米管(MWCNTs)共混合金,研究了其机械力学性能、动态力学性能和电活性形状记忆性能。