低溫熱致相分離法制備高性能聚偏氟乙烯膜研究.pdf

1、本文分析了非溶劑聚乙二醇400(PEG400)在低溫熱致相分離(L-TIPS)中的新作用。PEG400用于調控鑄膜液相分離機制，進而改善成膜結構和性能。通過逐漸增加PEG400含量調控了成膜結構，研究了水溶性非溶劑PEG400對相變機制的作用演變及其對聚偏氟乙烯(PVDF)膜拉伸強度的影響。結果表明，PEG400含量的增加可以提高鑄膜液濁點溫度，加速熱致相分離(TIPS)效應，并抑制非溶劑致相分離(NIPS)效應對成膜結構的影響。同時，

2、PEG400含量的增加可以促進鑄膜液體系的TIPS效應從固-液相分離向液-液相分離發(fā)生轉變，并同步抑制TIPS過程中PVDF球晶的生長。PEG400的雙重作用機制共同消除了不利于PVDF膜拉伸強度的NIPS指狀孔和TIPS球狀聚集態(tài)結構。PVDF平板膜顯示了優(yōu)異的力學性能，成膜拉伸強度可達3.12MPa（為文獻中報道成膜拉伸強度的3-6倍），純水通量可達391L/(m2·h)，碳素墨水的截留率可達100％。
　　在L-TIPS法中

3、，采用溶劑磷酸三乙酯和非溶劑PEG400作為全水溶性混合稀釋劑，制備了高性能疏水性PVDF中空纖維膜。通過改變凝固浴溫度的方法，調控了L-TIPS過程中TIPS和NIPS過程的競爭機制以及PEG400的作用，分析了鑄膜液在成膜橫截面半徑方向上由外至內的單向逐步固化過程。結果表明，當凝固浴溫度升高時，不同于一般規(guī)律（成膜拉伸強度下降），本實驗體系利用水溶性添加劑PEG400對成膜結構的調控作用，使得膜結構中多孔蜂窩狀結構的區(qū)域有所增加，減