PVDF树脂对热致相分离法纺丝成膜性能的影响
发布时间：2021-08-24 13:55
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种半结晶型聚合物,因其具有良好的热稳定性能、机械性能和化学性能而受到广泛关注。作为常用的分离膜材料,PVDF已广泛应用于超滤、微滤膜的制备,并且已成为膜接触器和膜蒸馏等膜过程中理想的膜材料。目前采用热致相分离（TIPS）法制备PVDF膜的研究越来越深入,其中对于成膜工艺的研究报道较多,而有关PVDF原材料对纺丝成膜结构与性能的影响还缺乏系统的讨论。本文以多种型号的PVDF树脂为原料,通过TIPS法制备PVDF中空纤维膜,研究了 PVDF树脂对膜结构与性能的影响。通过研究原料的性能,比较PVDF原料在分子量、熔融指数等方面的差异。选用邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二辛脂（DOP）为混合稀释剂,通过TIPS法制备了 PVDF中空纤维膜。通过热台偏光显微镜观测了铸膜液的浊点,通过差示扫描量热仪、场发射扫描电子显微镜、孔隙率、水通量和机械拉伸等试验,分析了膜的结晶性能、孔结构、渗透性能和力学性能。实验结果表明,随着PVDF分子量的增加,铸膜液体系的浊点升高,熔融指数减小,熔体粘度变大,纺丝温度需要升高;使用TIPS法制备PVDF膜的过程中,改变聚合物的分子量可...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２膜分离过程示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??
２．４结果与讨论??２．４．１形貌??图２．１为四种ＰＶＤＦ树脂的外观形貌图，从图中可以看出，ＰＶＤＦ树脂粉末??外观大致为圆形颗粒，且颗粒直径大小不一。从图ａｌ中可以发现，进口料ＰＶＤＦ１??树脂颗粒的表面比较疏松且有微孔，而三种国产树脂颗粒的表面光滑，如图ｂｌ、??ｃｌ和ｄｌ所示，国产料ＰＶＤＦ２和ＰＶＤＦ３的表面没有微孔，ＰＶＤＦ４的颗粒表面??有少量微孔，但与ＰＶＤＦ１相比表面呈光滑状态。??醐??ＫＢ３ＳＢＨＨＢＢＨＫ３Ｉ?ＫＳＳＨＨＨＢＨＨｆｉｉｉｌ?ＩＳＢＨＨＨＨＨＨｆＫＳＩＥＳｆｉＨＨＨＨＭＨＫｉｌ??图２－１?ＰＶＤＦ树脂的形貌??Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ?ｏｆ?ＰＶＤＦ?ｒｅｓｉｎ??２．４．２?ＰＶＤＦ树脂的分子量??表２－１显示了不同型号ＰＶＤＦ树脂的分子量及分子量分布情况。从表中可以??看出肩种不同型号的ＰＶＤＦ树脂的分子量相差较大。ＰＶＤＦＩ的重均分子鼠（Ｍｗ）??为５０．９万，在四种树脂中分子量最低，其他三种树脂的重均分子量均在６０万以??上。另外从表中可以看出，ＰＶＤＦ１和ＰＶＤＦ２只有一种分子量分布，而ＰＶＤＦ３??和ＰＶＤＦ４中含有少量分子量在４０万左右的聚合物存在。??１５??
２．４．４热稳定性能分析??ＰＶＤＦ树脂的加工温度较高，其热稳定性对产品的性能起着非常重要的作用。??图２－３为国内外四种ＰＶＤＦ树脂的ＴＧ曲线图，从图中可以看出，四种树脂的热??分解温度都较高，且相差不大，曲线均在４００?°Ｃ以上才出现下降趋势，在纺制??成膜的过程中，喷丝头温度大约都设置在２３０?°Ｃ，所以不会造成树脂的分解，满??足加工的要求。??１?００?．．．?ｒｒ－ｖｒ－．??、＼??Ｉ?ＶＵｒ?Ｉ??９０?－?＼?ＰＶＤＦ２??ＰＶＤＦ３??８０?＂?｜?ＰＶＤＦ４??？?７〇－?１??ｉ?６０?■??ＯＵ??Ｉ?５０－??４０?－??ｌ＼??３０?－??２０?－??１００?２００?３００?４００?５００?６００?７００??下ｅｎｉｐｅｒａｕｉｒｅ?（〇Ｃ）??图２－３?ＰＶＤＦ树脂的ＴＧ图??Ｆｉｇ．２－３?ＴＧ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ＰＶＤＦ?ｒｅｓｉｎ??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]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[J]. 逯志平,吕晓龙,武春瑞,贾悦,王暄,陈华艳,高启君. 膜科学与技术. 2012(01)
[2]萃取剂对UHMWPE微孔膜结构与性能的影响[J]. 王广成,张森,冯小玲,汤轶飞,张娟娟,韩克清,余木火. 化工新型材料. 2011(06)
[3]熔融纺丝制备中空纤维膜研究进展[J]. 胡晓宇,肖长发. 高分子通报. 2008(06)
[4]热致相分离法微孔膜 （Ⅱ）成膜的影响因素和膜材质的选择[J]. 丁怀宇,曾一鸣,施艳荞,矫庆泽,陈观文. 膜科学与技术. 2006(06)
博士论文
[1]热致相分离法制备PVDF微孔膜的结构控制与性能研究[D]. 计根良.浙江大学 2008
硕士论文
[1]复合热致相分离法制备PVDF共混膜的研究[D]. 蔡新海.宁波大学 2015
[2]热致相分离法制备PVDF膜的研究[D]. 卢季.宁波大学 2013
[3]热致相分离法聚偏氟乙烯微孔膜制备技术研究[D]. 刘文娟.济南大学 2012
[4]碳系填料填充PVDF复合材料结构与性能研究[D]. 王林.浙江工业大学 2008
本文编号：3360114
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２膜分离过程示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??
２．４结果与讨论??２．４．１形貌??图２．１为四种ＰＶＤＦ树脂的外观形貌图，从图中可以看出，ＰＶＤＦ树脂粉末??外观大致为圆形颗粒，且颗粒直径大小不一。从图ａｌ中可以发现，进口料ＰＶＤＦ１??树脂颗粒的表面比较疏松且有微孔，而三种国产树脂颗粒的表面光滑，如图ｂｌ、??ｃｌ和ｄｌ所示，国产料ＰＶＤＦ２和ＰＶＤＦ３的表面没有微孔，ＰＶＤＦ４的颗粒表面??有少量微孔，但与ＰＶＤＦ１相比表面呈光滑状态。??醐??ＫＢ３ＳＢＨＨＢＢＨＫ３Ｉ?ＫＳＳＨＨＨＢＨＨｆｉｉｉｌ?ＩＳＢＨＨＨＨＨＨｆＫＳＩＥＳｆｉＨＨＨＨＭＨＫｉｌ??图２－１?ＰＶＤＦ树脂的形貌??Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ?ｏｆ?ＰＶＤＦ?ｒｅｓｉｎ??２．４．２?ＰＶＤＦ树脂的分子量??表２－１显示了不同型号ＰＶＤＦ树脂的分子量及分子量分布情况。从表中可以??看出肩种不同型号的ＰＶＤＦ树脂的分子量相差较大。ＰＶＤＦＩ的重均分子鼠（Ｍｗ）??为５０．９万，在四种树脂中分子量最低，其他三种树脂的重均分子量均在６０万以??上。另外从表中可以看出，ＰＶＤＦ１和ＰＶＤＦ２只有一种分子量分布，而ＰＶＤＦ３??和ＰＶＤＦ４中含有少量分子量在４０万左右的聚合物存在。??１５??
２．４．４热稳定性能分析??ＰＶＤＦ树脂的加工温度较高，其热稳定性对产品的性能起着非常重要的作用。??图２－３为国内外四种ＰＶＤＦ树脂的ＴＧ曲线图，从图中可以看出，四种树脂的热??分解温度都较高，且相差不大，曲线均在４００?°Ｃ以上才出现下降趋势，在纺制??成膜的过程中，喷丝头温度大约都设置在２３０?°Ｃ，所以不会造成树脂的分解，满??足加工的要求。??１?００?．．．?ｒｒ－ｖｒ－．??、＼??Ｉ?ＶＵｒ?Ｉ??９０?－?＼?ＰＶＤＦ２??ＰＶＤＦ３??８０?＂?｜?ＰＶＤＦ４??？?７〇－?１??ｉ?６０?■??ＯＵ??Ｉ?５０－??４０?－??ｌ＼??３０?－??２０?－??１００?２００?３００?４００?５００?６００?７００??下ｅｎｉｐｅｒａｕｉｒｅ?（〇Ｃ）??图２－３?ＰＶＤＦ树脂的ＴＧ图??Ｆｉｇ．２－３?ＴＧ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ＰＶＤＦ?ｒｅｓｉｎ??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]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[J]. 逯志平,吕晓龙,武春瑞,贾悦,王暄,陈华艳,高启君. 膜科学与技术. 2012(01)
[2]萃取剂对UHMWPE微孔膜结构与性能的影响[J]. 王广成,张森,冯小玲,汤轶飞,张娟娟,韩克清,余木火. 化工新型材料. 2011(06)
[3]熔融纺丝制备中空纤维膜研究进展[J]. 胡晓宇,肖长发. 高分子通报. 2008(06)
[4]热致相分离法微孔膜 （Ⅱ）成膜的影响因素和膜材质的选择[J]. 丁怀宇,曾一鸣,施艳荞,矫庆泽,陈观文. 膜科学与技术. 2006(06)
博士论文
[1]热致相分离法制备PVDF微孔膜的结构控制与性能研究[D]. 计根良.浙江大学 2008
硕士论文
[1]复合热致相分离法制备PVDF共混膜的研究[D]. 蔡新海.宁波大学 2015
[2]热致相分离法制备PVDF膜的研究[D]. 卢季.宁波大学 2013
[3]热致相分离法聚偏氟乙烯微孔膜制备技术研究[D]. 刘文娟.济南大学 2012
[4]碳系填料填充PVDF复合材料结构与性能研究[D]. 王林.浙江工业大学 2008
本文编号：3360114
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