表面引发接枝聚合制备MWCNTs-g-PMMA及对PVDF微孔膜性能的影响EI北大核心CSCD

以表面引发接枝聚合制备多壁碳纳米管接枝聚甲基丙烯酸甲酯(MWCNTs-g-PMMA)。通过非溶剂致相分离(NIPS)法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/MWCNTs-g-PMMA复合微孔膜。通过差示扫描量热和衰减全反射红外光谱测试考察了微孔膜的热性能和结晶性能,通过水接触角和水通量测试分析了膜的亲水性能,通过场发射扫描电子显微镜和力学性能测试分析了膜的微观形貌和力学性能。随着MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量的增大,PVDF复合微孔膜的结构和性能明显改善。当MWCNTs-g-PMMA接枝率和含量分别为28. 6%和1%时,PVDF复合微孔膜的亲水性能、结晶度、β相和力学性能相对纯PVDF膜提升最为明显。     

PVDF膜表面自由基引发接枝两性离子聚合物的研究

利用AIBN和PVDF都溶于强极性溶剂的性质,制备含有AIBN的PVDF原膜。在温和的条件下,AIBN加热产生自由基能够有效地引发接枝两性离子聚合物PSBMA到PVDF膜上。膜表面的化学组成用傅里叶全反射红外光谱(FT-IR/ATR)进行表征,场发射电镜(FESEM)用于观察膜表面的形态。当PSBMA的接枝率为13.8%时,膜的接触角由原膜的85°下降到62°,这说明接枝PSBMA大大提高了膜的亲水性。静态吸附实验可以得出PVDF-g-PSBMA膜的抗蛋白质污染的性能得到了显著的提高。在500μg/mL BSA浓度下,蛋白质吸附量由M1的130μg/cm2下降到M4的50μg/cm2。     

聚丙烯微孔膜表面接枝聚合丙烯酰胺的改性研究

用化学方法在聚丙烯微孔膜表面接枝丙烯酰胺单体,分别考察了反应温度、单体浓度、反应时间和引发剂浓度等反应因素对接枝率的影响,红外光谱和扫描电镜证实了丙烯酰胺在聚丙烯微孔膜表面的接枝,水接触角测试显示接枝膜具有良好的亲水性,热分析表明接枝膜基本没有改变聚丙烯微孔膜的基体性质.实验发现当反应温度为60℃,单体浓度为10%,反应时间为4h,引发剂浓度为2.0×10-3mol/L时,获得最佳接枝效果.     

辐射接枝制备温度敏感PVDF膜性能研究

本文通过预辐照接枝法和共辐照接枝法合成出了具有聚偏氟乙烯(PVDF)骨架和聚N-异甲基丙烯酰胺(PNIPAAm)支链的双亲接枝共聚物。将合成的PVDF-g-PNIPAAm共聚物与PVDF进行溶液共混,通过浸没沉淀相转化法制备共混膜。结果表明,两种方法制备出的共混膜均表现出明显的温度敏感性能,接枝均匀程度的不同明显反映在膜截留率和膜的表面亲水性上。     

聚丙烯微孔膜接枝聚丙烯腈的制备和性能

通过采用紫外预辐照聚丙烯膜,再用溶液接枝方法制备聚丙烯接枝聚丙烯腈微孔膜,对聚丙烯微孔膜进行亲水改性。研究了紫外光照射时间、单体、引发剂用量、反应时间和温度对接枝率的影响。其最佳反应条件为紫外光照20 min,单体体积分数15%,引发剂用量2×10-3mol/L,反应温度60℃。用红外、扫描电镜对聚丙烯膜接枝前后的微观结构进行表征。同时对膜的接触角、吸水率和水通量进行测试,发现其亲水性能和水通量有很大的提高。     

等离子体引发表面两性离子化制备抗污染性PVDF膜

为了提高聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污染性能,采用等离子体技术将甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)接枝到PVDF膜表面,使其与3-溴丙酸(3-BPA)发生季铵化反应,得到两性离子化改性膜(PVDF-g-PCBMA).利用傅利叶红外光谱仪(FTIR-ATR)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测定仪分析改性前后PVDF膜表面化学官能团、结构形态以及亲疏水性的变化.通过动态过滤实验来考察原膜、改性膜对牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)的抗污染性能.结果表明,相比于原PVDF膜,PVDF-g-PCBMA膜的接触角从88.3°降至39.0°,亲水性得到了较大的提高;另外,其在BSA和SA溶液的过滤实验中通量衰减率降低、清洗后的清水通量恢复率升高,体现了两性离子化改性膜良好的抗污染性能.     

PVDF/PS共混微孔膜的制备

将聚偏氟乙烯和聚砜共混,通过溶胶一凝胶相转化法研制高孔隙率微孔膜．考察了聚合物浓度、PVDF／PS配比、溶剂种类和组成、添加剂浓度、凝胶浴温度和组成、溶剂挥发时间和热处理温度对膜孔径和孔隙率的影响．实验发现：使用DMF／DMAc混合溶剂可提高膜孔径和孔隙率;随LiCl含量的增加,膜孔径和孔隙率逐步增加;凝胶浴温度对膜的水通量没有太大的影响,但凝胶浴组成对膜性能有很大的影响;延长溶刺挥发时间,导致平均孔径减小．选择适当的膜液组成,可制得孔径为0.2～1.0μm,孔隙率达到90％以上的PVDF／PS共混微孔膜,而且共混膜的孔隙率比单组分PVDF膜有大幅度的提高．说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值,     

铸膜液溶解温度对制备PVDF微孔膜结构的影响

铸膜液的溶解温度对浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜结构具有显著影响。所成膜断面底层为胞腔状结构,胞腔直径的大小随铸膜液溶解温度的升高而增大,且胞腔表面为三维网络状结构。结合三元相图和膜的微观结构分析认为,该制膜体系成膜过程中首先发生双节液-液分相,贫聚合物相成核并粗化形成胞腔,继而发生旋节液-液微相分离。溶解温度对成膜结构的影响与PVDF分子和溶剂分子间的溶剂化作用、成膜过程中高分子线团的构象变化有关。     

TMAH改性PVDF一步接枝PSSA质子交换膜的制备及性能

针对商业化Nafion系列全氟磺酸质子交换膜的甲醇渗透率高的问题,利用四甲基氢氧化铵(TMAH)液相改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,一步将苯乙烯磺酸(SSA)接枝到改性的PVDF上,制备了用于替代Nafion膜的聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)质子交换膜。研究了不同质量分数的TMAH甲醇溶液对PVDF-g-PSSA膜电导率和甲醇渗透率的影响。同时,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和能谱扫描电镜(SEM-EDX)分析了膜的结构、形貌及硫元素分布情况。结果表明,TMAH使PVDF脱去部分HF产生碳碳双键且PSSA成功接枝到改性的PVDF骨架上,硫元素在膜内外分布均匀;PVDF-g-PSSA膜的电导率和甲醇渗透率随TMAH在甲醇中质量分数的增多而增大,TMAH质量分数为20%的膜的质子电导率在20℃下达到0.0890S/cm、常温下的甲醇渗透率为5.07×10-7 cm2/s;热重分析(TGA)表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达190℃。该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)最大功率密度可达到17.085mW/cm2,且工艺简单、成本低,有望在实际中应用。     

高频放电等离子体引发碳化硅表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯

高频放电氮气等离子体表面处理纳米碳化硅粉体,进而在碳化硅表面上引发甲基丙烯酸甲酯单体接枝聚合,在纳米碳化硅表面形成一层保护膜.红外(FTIR),X射线光电子能谱(XPS)以及热失重分析(TGA)测试表明该聚合膜是通过化学键连接在碳化硅表面的,X射线衍射光谱(XRD)表明经等离子体处理改性的碳化硅粉体只是其表面性质发生了改变,其晶体结构并没有发生任何变化.     

紫外光接枝丙烯酸对聚丙烯微孔膜抗污染性能的影响研究

采用紫外光接枝聚合的方法将丙烯酸(AA)引入到聚丙烯(PP)微孔膜表面,制备了亲水改性微孔膜PPg-PAA。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对PP-g-PAA微孔膜进行表征,考察了接枝条件对膜接枝密度的影响,分析了接枝密度对膜水通量和抗污染性能的影响。结果表明,水通量随着PP-g-PAA微孔膜接枝密度的增加先增大后减小。当AA接枝密度为1642.5μg/cm~2时,PP-g-PAA微孔膜通量损失率降到36.5%,可逆污染系数提高到29%,不可逆污染系数降到9%,通量恢复率提高到90.7%;随着接枝密度的增大,PP-g-PAA微孔膜抗污染性得到显著提升。     

聚丙烯微孔膜表面的臭氧处理接枝改性

采用臭氧处理聚丙烯微孔膜,在其表面引入过氧化物,然后通过过氧化物的分解引发丙烯酸单体在微孔膜表面接枝。研究了臭氧处理条件、接枝反应条件对聚丙烯微孔膜的接枝率、亲水性及溶胀性的影响。研究结果表明,丙烯酸接枝微孔膜与水的接触角随接枝率的增加而逐渐下降,吸水率随接枝率的增加而呈线性增加趋势,表现出良好的亲水性与溶胀性。     

等离子体引发接枝聚合改善聚丙烯表面的亲水性

将等离子体引发接枝技术用于聚丙烯（PP）膜表面接枝丙烯酸。FT—IR证明处理后的膜表面存在有羧基,染色法定量测定了羧基的含量。另外,对修饰后的聚丙烯膜表面进行接触角的测定。结果表明,等离子体引发接枝聚合可明显改善聚丙烯膜表面亲水性,能控制PP膜表面的接枝率大小,可得到不同水接触角的PP膜,进而能人为调节PP膜的表面亲水性。     

铸膜液熟化时间对制备PVDF微孔膜结构与结晶的影响

铸膜液的熟化时间对膜内部微观孔结构具有较大影响。当天配制的铸膜液制膜过程中首先发生瞬时液-液分相,稀聚合物相成核,所成膜内部形成有指状大孔的胞腔状结构。经一定熟化时间的铸膜液,熟化过程中内部首先发生固-液微相分离。制膜过程中,铸膜液内微液相区发生液-液相分离,微晶固相区凝胶固化,形成网络状结构。当天配制的铸膜液制得的PVDF膜,主要为β型结晶结构。随着铸膜液熟化时间延长,所制得膜β型结晶所占比例减少,α型结晶所占比例增多。     

二元稀释剂对热致相分离法制备PVDF微孔膜的结构影响

采用热致相分离法(TIPS)制备PVDF平板和中空纤维微孔膜,研究了二元稀释剂对PVDF微孔膜的结构的影响。当二元稀释剂由邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、三乙酸甘油酯(GTA)中的一种,与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二丁酯(DBS)、苯甲酸苄酯(BB)中的一种混合而成时,TIPS法制备的PVDF膜的断面均具有双连续结构;当二元稀释剂由二苯甲酮(DPK),与DOP、DBS、BB中的一种混合而成时,TIPS法制备的PVDF膜的断面为胞腔结构,断面孔的孔径按如下顺序依次增大:BB、DOP、DBS。GTA/DBS为二元稀释剂,采用TIPS法制备PVDF中空纤维微孔膜,随着二元稀释剂中GTA的质量分数由30%增加至50%,膜的断面由双连续结构变为球晶结构。     

聚丙烯构型对疏水微孔膜的性能影响及共混膜制备研究

以分子构型对聚丙烯疏水微孔膜在热致相分离制膜过程中的影响规律为研究对象,考查了3种分子构型的聚丙烯成膜后的微观形态和综合分离性能.结果表明:由于热致相分离制膜过程中不同分子构型的聚丙烯的结晶行为不同,等规聚丙烯(iPP)易于形成规则的蜂窝状球晶,具有较好的平均孔径,而无规聚丙烯(aPP)和间规聚丙烯(sPP)易于形成致密的蜂窝状结构,等规聚丙烯和无规聚丙烯两种结构共混膜增大了等规聚丙烯的平均孔径和孔隙率,有助于提高其通量及机械稳定性,等规聚丙烯和无规聚丙烯共混膜渗透通量达20.30 kg/(m~2·h),截留率均超过99.99%.     

甘油添加剂对浸没沉淀法制备PVDF微孔膜结构与性能的影响

不同甘油质量分数的添加剂对浸没沉淀相转化法制备聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜的结构及性能具有显著影响。实验结果表明,铸膜液中甘油质量分数越高,在相同的制膜条件下,铸膜液越容易发生凝胶分相,所成膜表面越发致密,孔密度降低,断面指状大孔的长度和胞腔状结构的相互贯通性增加。另外膜的空隙率均随着铸膜液中甘油质量分数的增加而增加,...     

壳聚糖膜低温等离子体接枝聚合乙烯吡咯烷酮的表面性能研究

利用低温等离子体对壳聚糖膜进行预处理后,引发N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在膜上接枝聚合.接枝膜的红外光谱在1650cm-1处出现了NVP五元环上的-CON特征吸收峰,证实了接枝反应的发生;扫描电镜观察表明接枝反应使膜的表面粗糙度增加;接触角测定显示接枝膜的表面水接触角由110°减少到65°,并能长时间保持稳定;3T3成纤维细胞培养结果表明接枝后壳聚糖膜的细胞亲和性得到一定的改善.     

TEOS添加剂对PVDF膜形貌及性能影响

以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用浸没沉淀相转化法(NIPS)制备了一系列聚偏氟乙烯(PVDF)膜以及正硅酸乙酯(TEOS)改性聚偏氟乙烯(PVDF)杂化膜材料.用扫描电子显微镜观察膜的形貌,并通过接触角、孔隙率、透水率等性能表征,考察了铸膜液浓度及TEOS添加剂对膜材料性能的影响.结果表明,与纯膜相比,加...     

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)。