TiO_2改性PVDF/PMMA复合薄膜的制备及其性能

以二氧化钛(TiO2)为填料,聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体,通过熔融共混制备PVDF/PMMA/TiO2复合薄膜,采用扫描电子显微镜、紫外/可见分光光度计、差示扫描量热仪和力学性能测试等方法表征了其各种性能。研究表明,PVDF与PMMA有良好的相容性,TiO2可以均匀的分散在基体中;TiO2的加入对材料的力学性能产生一定的影响,同时通过剥离实验对PVDF/PMMA/TiO2复合薄膜的粘结性能进行了表征。     

聚合物添加剂对PAN溶液及膜结构和性能的影响

本文以三种不同的聚合物作ＰＡＮ－ＤＭＳＯ溶液的致孔添加剂，研究了它们对制膜液及超滤膜的结构和性能的影响。在此基础上，对不同聚合物添加剂的致孔机理也进行了初步探讨。     

TiO_2/PAN导电纤维的性能研究

针对TiO2导电性能差的问题制得包覆TiO2导电粉,并与聚丙烯腈(PAN)共混纺丝得到白色导电纤维。通过SEM、DSC以及电阻测量仪对导电纤维进行表征,初步探讨了导电TiO2的分布状态及对导电纤维的性能影响,并对不同含量导电TiO2的TiO2/PAN导电纤维的力学性能进行了测试。结果表明:ATO连续的、均匀的包覆在TiO2粉末表面,形成一个导电通道;随着导电TiO2含量的增加,共混体系的Tm呈现上升趋势,且含量大于10%后变化不大;包覆TiO2导电粉体含量的增加对TiO2/PAN导电纤维的电阻率有明显的影响,电阻率呈现线性趋势,纤维强力改善,得到所添加导电TiO2比例为10%时TiO2/PAN导电纤维的综合性能较好。     

相分离方式对PVC/PVDF/PMMA共混膜性能的影响

在PVC/PVDF/PMMA共混比为6∶1∶3,聚合物质量分数为16％的条件下,考察了该体系相分离方式随添加剂PEG200,400,600的加入,溶剂二甲基乙酰胺(DMAc)减少而变化的情况.并通过电镜扫描(SEM)、水通量及孔隙率的测试和拉伸试验,探讨了相分离方式(扩散诱导相分离DIPS、热致相分离TIPS、扩散诱导相分离DIPS与热致相分离TIPS相结合)及PEG分子量对PVC/PVDF/PMMA共混膜断面形态结构、水通量、孔隙率、拉伸强度等性能的影响.结果表明,PEG分子量为200,400,600,加入量分别达到15％,18％,20％时,在常温下共混体系的相分离方式将由DIPS变为DIPS与TIPS相结合或单纯的TIPS;通过TIPS得到的PVC/PVDF/PMMA共混膜断面形态结构为海绵状,表面比较粗糙,水通量较DIPS和DIPS与TIPS结合得到的膜稍低,截留率和拉伸强度有一定程度的提高;PEG分子量对TIPS得到的膜的微观结构有明显的影响;由DIPS得到的膜,由致密皮层与指状大孔构成,由DIPS与TIPS相结合得到的膜,除了皮层与指状大孔外,还有海绵状结构.     

水热反应温度对PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜的形貌和性能的影响

利用静电纺丝技术成功制备了聚甲基丙烯酸甲酯/钛酸四正丁酯(PMMA/TBT)复合纳米纤维膜,通过水热法处理得到了PMMA/TiO_2柔性复合纳米纤维膜。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、热失重分析法(TGA)、X射线衍射法(XRD)等手段对PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜进行了表征,借助扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)对该材料的形貌结构、孔隙结构进行分析,最后探讨了所制备的纳米纤维膜的光催化降解能力,综合分析了反应温度对水热法制备PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜的形貌、结构及性能的影响。结果表明:水热反应温度为200℃时,得到的PMMA/TiO_2复合纳米纤维膜中TiO_2晶型为纯锐钛矿型,且晶体生长速率较快,比表面积较大,对污染物亚甲基蓝的脱色效率最高,可达98.93%。     

PAN/PS共混超滤膜的制备及性能研究

采用共混法制备聚丙烯腈(PAN)/聚砜(PS)超滤膜,以聚丙烯腈作为第一组分(连续相),聚砜为第二组分(分散相),用相转化法流延成膜;研究共混比、聚合物浓度、添加剂、凝胶浴等对共混膜水通量和截留率的影响,并采用扫描电镜对膜的结构形态进行了观察。结果表明:PAN/PS共混膜与PAN膜具有相似的化学稳定性,但较PAN膜具有更好的分离透过性。     

TiO_2改性层厚度对PVDF-TiO_2改性膜性能的影响研究

TiO_2纳米颗粒具有亲水、无毒、光催化活性和廉价易得等优点,在PVDF改性膜制备方面应用广泛.通过常规共混法制备的PVDF-TiO_2改性膜,大部分TiO_2颗粒被掺杂于较厚的大孔支撑层中,未充分发挥作用.通过分层刮膜的方式,控制含有TiO_2纳米颗粒的铸膜液的刮制厚度,制备了TiO_2改性层厚度不同的PVDF-TiO_2改性膜.实验发现,采用分层刮膜方式制备的M50改性膜中TiO_2添加量仅为常规PVDF-TiO_2改性膜(M250)的20%,但其纯水通量可以达到M250膜的90%.过滤BSA溶液和模拟生活污水并经过用纯水简单清洗后,M50膜通量恢复率(FRR)分别达到M250膜的99%和100%.提供了一种进一步提高PVDF改性膜经济性的新思路.     

混合添加剂对PVDF微孔膜结构和性能的影响

采用浸没沉淀相转化法(NIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜。研究了不同纳米二氧化硅(n SiO2)用量加入磷酸(H3PO4)形成不同配合比的混合添加剂,对PVDF微孔膜结构及性能的影响。研究结果表明,H3PO4和n SiO2可以改善膜的性能。在铸膜液中加入H3PO4和n SiO2后都获得了较高的孔隙率、平均孔径、纯水通量、膜通量。在n SiO2用量为0. 05%(wt,质量分数),H3PO4用量为5%(wt,质量分数)条件下,制得的PVDF微孔膜的性能相对较好,膜的孔隙率为63. 4%,膜的平均孔径为0. 76μm,膜通量为22kg/(m2·h),纯水通量为70. 6L/(m2·h)。     

凝固浴条件对PU/PVDF共混膜结构与性能的影响

用浸没沉淀相转化法,制得聚氨酯(PU)/聚偏氟乙烯(PVDF)共混膜,研究了凝固浴条件对共混膜形貌及性能的影响.结果表明,凝固浴为5%N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)水溶液,膜中呈现海绵状孔结构;随凝固浴中乙醇或甘油含量的增多,孔结构向海绵状转变;乙醇或甘油的添加,使PVDF结晶在共混膜下表面与PU一起以界面孔的形式存...     

共混添加剂对PAN超滤膜性能及凝胶速度的影响

采用溶胶-凝胶相转化法制备聚丙烯腈(PAN)超滤膜,通过对铸膜液黏度、凝胶前锋位移、水通量、截留率的测定以及膜断面的扫描电镜照片的观察,研究了添加剂高氯酸镁[Mg(ClO_4)_2]和嵌段式聚醚Pluronic F127共混时对凝胶速度和膜性能的影响。研究发现,在添加1.5%(wt,质量分数)的Pluronic F127和1.0%(wt,质量分数)Mg(ClO_4)_2条件下,PAN超滤膜的水通量达到2518.1L/m2·h,截留率为82.3%;膜性能最好。     

PVDF/PMMA/CA共混膜的制备及性能研究

主要讨论了PVDF(聚偏氟乙烯)／PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)／CA(醋酸纤维素)三元共混膜的制备及性能,并研究了影响膜性能的主要因素．正交实验结果表明：在PVDF／PMMA／CA体系中,PVDF同亲水性物质PMMA和CA的共混比是影响共混膜的水通量的首要因素;而PMMA与CA的共混比则对共混膜强度影响最大,当PMMA与CA的质量共混比为1：1时,膜强度最大;PMMA对膜的亲水性有较大的贡献,共混膜中只要有PMMA加入,其润湿角就变得同纯PMMA膜的润湿角相接近,通过采用红外衰减全反射法和干膜撕裂法,分别从微观和宏观上证明了PVDF／PMMA/CA气制膜体系在自来水中将会发生分层凝胶现象;综合考虑膜的各种性能,针对PVDF／PMMA／CA体系,较佳的制膜条件定为A883C2D12,也就是PVDF/CA/PMMA的质量共混比为12：2：1,以质量溶剂比为8：2的二甲基甲酰胺(DMF)／冰乙酸混合溶剂溶解,制得的膜的性能较好．     

PVC/PAN共混膜的制备与性能

采用溶液相转化法制备了聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯腈(PAN)共混膜,研究了(PVC)/(PAN)共混体系的相容性,并通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对PAN水解前后共混膜结构、形貌和性能进行了表征与分析。结果表明,(PVC)/(PAN)为部分相容体系,在成膜过程中产生明显界面微孔结构;共混膜中的PAN发生水解后,生成大量酰胺、羧酸、羧酸盐等亲水基团,改善了共混膜的亲水性(膜的水接触角从87.48°降低到65.12°),提高了共混膜的通透性(膜的纯水通量从84.17 L/(m2.h)升高到343.7 L/(m2.h))。     

SiO_2预涂层对TiO_2多层膜结构与亲水性能的影响

采取溶胶-凝胶法制备了TiO2与SiO2的前驱溶液。并利用SiO2薄膜固有的多孔特性,在普通载玻片上以SiO2为模板成功制得了具有较大粗糙度以及多孔特性的多层TiO2薄膜,其表面粗糙度亦达到14.7nm;利用热重-差热分析仪(TGA-DSC)对TiO2溶胶进行分析;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(CSPM)和扫描电镜(SEM)对薄膜的结构与形貌进行了表征。并考察了不同层数TiO2薄膜性能的差异,实验结果表明,未预涂SiO2的TiO2膜表面光滑平整,而预涂了SiO2的TiO2表面呈现出均匀的微孔结构。前者在避光6h后完全失去超亲水性;而预涂1层SiO2的TiO2薄膜在经过30h避光处理后,接触角依然小于10°,其中两层TiO2薄膜接触角仅为6.7°,润湿性得到了很好的保持。     

纳米无机小分子物质对PVC/PVDF/PMMA共混膜性能的影响

讨论了纳米无机小分子物质TiO2、SiO2、Al2O3对PVC/PVDF/PMMA共混溶液的剪切黏度及其共混膜形态结构、水通量及机械性能等性能的影响,结果表明,无机小分子TiO2、SiO2、Al2O3的加入均能使PVC/PVDF/PMMA共混溶液的剪切粘度增加,但TiO2增加的程度最大,SiO2、Al2 O3增加的程度相当;纳米TiO2、SiO2、Al2O3对使PVC/PVDF/PMMA共混膜的水通量和韧性有较大程度的提高,且加入量为2％时,提高程度最大;SiO2、Al2O3对共混膜的结构有一定程度的影响,并使共混膜的拉伸强度略有降低,TiO2的加入对膜的结构没有太大的影响,但能使共混膜的拉伸强度略有提高.     

聚合物浓度及凝固浴条件对PES/PMMA共混超滤膜结构及性能的影响

探究不同聚合物浓度、外凝固浴温度、内凝固浴组成对干-湿相转化法所制备的聚醚砜(PES)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混中空纤维超滤膜的结构和性能的影响。结果显示,PMMA的加入可以弱化PES膜的疏水性,提高膜的综合性能;总固含量增大,膜通量下降,截留率、拉伸强度增加;外凝固浴温度上升,膜通量增大,截留率、拉伸强度降低;随着芯液中N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)含量增大,膜截面结构由对称双指状孔结构向单排指状孔结构转化,膜通量先减后增,截留率先升后降,拉伸强度呈增大趋势。     

原位增容界面强度对PA6/PMMA共混物性能的影响

通过扫描电镜、差示扫描量热仪和力学性能测试等分析方法,研究甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚物对尼龙6(PA6)/PMMA共混物形态结构、结晶行为和力学性能的影响。结果表明,P(MMA-co-GMA)可以提高PA6与PMMA的相容性,改善共混物的拉伸性能,但其增容效果取决于P(MMA-co-GMA)中的环氧基团与PA6末端氨基所形成的接枝共聚物的数量,只有当其达到某一临界值时,共混物才具有最佳的力学性能,并且加入P(MMA-co-GMA)后,基体相PA6的结晶能力降低,导致共混物在拉伸过程中出现二次屈服行为。     

PMMA、SAN改性PVC/CPE共混体的研究

研究了刚性聚合物(PMMA、SAN)对PVC/CPE共混体力学性能、冲击断面形貌及流变性的影响。结果表明,PMMA对PVC/CPE=100/10、100/15体系,SAN对PVC/CPE=100/10体系都具有显著的增韧作用和一定的增强作用;初步的测定显示,刚性聚合物能改善共混熔体的流变性,促进PVC/CPE共混体系中CPE网络结构的形成和分散性。     

PMMA/SAN/MBS共混物的结构与性能

通过熔融共混法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/聚(苯乙烯-丙烯腈)/甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯聚合物(PMMA/SAN/MBS)共混物。对共混物进行了力学性能测试,结果表明,MBS的加入显著提高了共混物的冲击韧性,PMMA与SAN的配比对其冲击韧性影响不大;采用光电雾度仪和透射电镜(TEM)对共混物的光学性能和结构进行了表征,结果表明,PMMA/SAN/MBS共混物的透光率随MBS含量的增加而降低;PMMA/SAN的质量比为50/50时,MBS含量对共混物透光率的影响最小;TEM结果表明,MBS在基体中分散均匀;用光学显微镜等手段对共混物耐刮擦行为进行了研究,结果表明,MBS的加入在一定程度上降低了共混物的耐刮擦性能。