乙烯-四氟乙烯共聚物微孔膜制备及性能研究
发布时间：2022-01-23 06:09
乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）是由乙烯和四氟乙烯共聚而成,其兼具聚四氟乙烯（PTFE）的耐化学腐蚀性、耐高低温性、耐候性、耐污染等与聚乙烯（PE）的易加工性,在许多领域得到应用,而有关ETFE微孔膜的研究尚未见报道。本文以ETFE为成膜聚合物,采用熔融热压法和熔融纺丝-拉伸法分别制备了Si02及其复合无机粒子（CIP）杂化ETFE平板膜和ETFE中空纤维膜,分析和讨论了平板膜用于膜蒸馏实验的可行性和中空纤维膜的耐酸碱性能等。以ETFE为成膜聚合物,纳米SiO2微粒为致孔剂,邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为增塑剂,采用熔融热压法制备ETFE/SiO2杂化平板膜,研究了无机粒子SiO2微粒含量对其结构与性能的影响。结果表明,随着SiO2微粒含量的增加,膜的孔径大小、孔隙率和N2通量均有所增加,但其液体渗透压（LEP）、静态水接触角、断裂伸长率和断裂强度减小。本研究中,减压膜蒸馏的最优条件为温度90℃、真空度0.09 MPa,此时膜具有较高通量和脱盐率;随着SiO2微粒含量的增加,膜渗透通量增大;在长时间膜蒸馏实验过程中,随着运行时间的增加通量有所衰减,但脱盐率仍在99.90%以上。以ETFE...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１热压机装置示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｏｔ－ｐｒｅｓｓ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??
取其平均值，拉伸速率为５?ｍｍ?ｍｉｉｒ１。每个样品进行５次测量取其平均值。??２．２．９减压膜蒸馏实验??图２－２为实验室减压膜蒸馏（ＶＭＤ）实验流程图。采用３５?ｇｌ１?ＮａＣｌ水溶??液作为进料液。当水蒸气通过冷凝装置凝结的第一滴水流进收集装置时开始计时，??实验结束以后，使用电导率仪测量透过液的电导率值，最后利用公式（２－４）计算??膜的渗透通量（？／）和公式（２－５）计算膜的截留率（／？）?［７６］：??Ｖ??Ｊ＝——?（２－４）??Ａｘｔ??式中：Ｊ是渗透通量（ＬＴｒＴ＾ｈ－１），Ｐ是渗透体积（Ｌ），Ｊ是膜的有效面积（ｍ２），??ｆ是有效运行时间（ｈ）。??Ｒ＝Ｃ〇￣Ｃ＇?（２－５）??Ｑ??式中：为脱盐率（％），和ＣＶ分别为进料液和透过液的电导率。??■Ｑ?＝?＾??Ｆｅｅｄ?ｐｕｍｐ??Ｍｅｍｂｒａｎｅ?—ｒ?Ｓ?Ｅａ?＾??Ｃ？ａｄｃ？？ｒ?Ｈ?胸?％：丨??；??ｒ?－?－?、ａｃｕｕｍ?ｐｕｍｐ??图２－２减压膜蒸馏实验流程图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ＶＭＤ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??１９??
图２－４?ＥＴＦＥ／Ｓｉ０２杂化平板膜表面形貌??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＥＴＦＥ／?Ｓｉ〇２?ｈｙｂｒｉｄ?ｆｌａｔ－ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ??图２－５为Ｓｉ０２微粒含量对ＥＴＦＥ／Ｓｉ０２杂化平板膜断面形貌影响。如图所示，??Ｓｉ０２微粒含量为０时，断面存在部分死孔，断面孔孤立存在，多为闭孔结构。这??可能是因为在熔融时，膜内存在气泡，在冷却降温过程中，气泡无法逸出，留在??膜内形成死孔。随着Ｓｉ０２微粒含量的增加，ＥＴＦＥ膜断面孔结构数量增多，孔径??增大，蜂窝状孔结构越来越明显。这是因为增塑剂ＤＢＰ被萃取出来时会在膜内??形成微孔结构；经碱液处理后，Ｓｉ０２微粒因被溶解而形成微孔结构，增加了膜内??微孔之间的连通性，孔隙率增大，从而提高膜的通透性能。??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺丝技术发展简史及应用[J]. 王艳芝. 合成纤维工业. 2018(04)
[2]聚全氟乙丙烯中空纤维膜的制备及性能[J]. 游彦伟,肖长发,王纯,黄庆林,陈明星,黄岩. 高等学校化学学报. 2017(09)
[3]乙烯-四氟乙烯共聚物织物的制备及其性能[J]. 孙乐乐,肖长发,赵健,赵凯常. 纺织学报. 2017(05)
[4]乙烯-四氟乙烯共聚纤维的性能[J]. 孙乐乐,肖长发,潘健,赵健,陈凯凯. 纺织学报. 2016(12)
[5]无机粒子杂化FEP微孔膜结构与性能研究[J]. 张海芬,黄庆林,肖长发,刘海亮,陈凯凯,王纯. 高分子学报. 2015(09)
[6]熔融拉伸法制备聚丙烯微孔膜成孔机理的原位小角X射线散射研究[J]. 徐佳丽,孟令蒲,林元菲,陈晓伟,李薛宇,雷彩红,王卫,李良彬. 高分子学报. 2015(04)
[7]热致相分离法高性能聚偏氟乙烯中空纤维膜先进制备技术及应用[J]. 唐元晖,林亚凯,王晓琳. 中国工程科学. 2014(12)
[8]膜分离技术的研究进展及应用展望[J]. 王华,刘艳飞,彭东明,王福东,鲁曼霞. 应用化工. 2013(03)
[9]聚四氟乙烯膜的制备及性能[J]. 黄庆林,肖长发,胡晓宇,边丽娜. 高分子材料科学与工程. 2010(05)
[10]中空纤维膜制备方法研究进展[J]. 胡晓宇,梁海先,肖长发. 高科技纤维与应用. 2009(01)
硕士论文
[1]共混改性聚砜分离膜制备及其性能研究[D]. 冀大伟.天津工业大学 2018
[2]聚全氟乙丙烯微孔膜制备及其性能研究[D]. 陈凯凯.天津工业大学 2016
[3]聚全氟乙丙烯薄膜的表面改性及其与三元乙丙橡胶的粘接[D]. 张继明.山东大学 2007
本文编号：3603757
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１热压机装置示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｏｔ－ｐｒｅｓｓ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??
取其平均值，拉伸速率为５?ｍｍ?ｍｉｉｒ１。每个样品进行５次测量取其平均值。??２．２．９减压膜蒸馏实验??图２－２为实验室减压膜蒸馏（ＶＭＤ）实验流程图。采用３５?ｇｌ１?ＮａＣｌ水溶??液作为进料液。当水蒸气通过冷凝装置凝结的第一滴水流进收集装置时开始计时，??实验结束以后，使用电导率仪测量透过液的电导率值，最后利用公式（２－４）计算??膜的渗透通量（？／）和公式（２－５）计算膜的截留率（／？）?［７６］：??Ｖ??Ｊ＝——?（２－４）??Ａｘｔ??式中：Ｊ是渗透通量（ＬＴｒＴ＾ｈ－１），Ｐ是渗透体积（Ｌ），Ｊ是膜的有效面积（ｍ２），??ｆ是有效运行时间（ｈ）。??Ｒ＝Ｃ〇￣Ｃ＇?（２－５）??Ｑ??式中：为脱盐率（％），和ＣＶ分别为进料液和透过液的电导率。??■Ｑ?＝?＾??Ｆｅｅｄ?ｐｕｍｐ??Ｍｅｍｂｒａｎｅ?—ｒ?Ｓ?Ｅａ?＾??Ｃ？ａｄｃ？？ｒ?Ｈ?胸?％：丨??；??ｒ?－?－?、ａｃｕｕｍ?ｐｕｍｐ??图２－２减压膜蒸馏实验流程图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ＶＭＤ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??１９??
图２－４?ＥＴＦＥ／Ｓｉ０２杂化平板膜表面形貌??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＥＴＦＥ／?Ｓｉ〇２?ｈｙｂｒｉｄ?ｆｌａｔ－ｓｈｅｅｔ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ??图２－５为Ｓｉ０２微粒含量对ＥＴＦＥ／Ｓｉ０２杂化平板膜断面形貌影响。如图所示，??Ｓｉ０２微粒含量为０时，断面存在部分死孔，断面孔孤立存在，多为闭孔结构。这??可能是因为在熔融时，膜内存在气泡，在冷却降温过程中，气泡无法逸出，留在??膜内形成死孔。随着Ｓｉ０２微粒含量的增加，ＥＴＦＥ膜断面孔结构数量增多，孔径??增大，蜂窝状孔结构越来越明显。这是因为增塑剂ＤＢＰ被萃取出来时会在膜内??形成微孔结构；经碱液处理后，Ｓｉ０２微粒因被溶解而形成微孔结构，增加了膜内??微孔之间的连通性，孔隙率增大，从而提高膜的通透性能。??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺丝技术发展简史及应用[J]. 王艳芝. 合成纤维工业. 2018(04)
[2]聚全氟乙丙烯中空纤维膜的制备及性能[J]. 游彦伟,肖长发,王纯,黄庆林,陈明星,黄岩. 高等学校化学学报. 2017(09)
[3]乙烯-四氟乙烯共聚物织物的制备及其性能[J]. 孙乐乐,肖长发,赵健,赵凯常. 纺织学报. 2017(05)
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[5]无机粒子杂化FEP微孔膜结构与性能研究[J]. 张海芬,黄庆林,肖长发,刘海亮,陈凯凯,王纯. 高分子学报. 2015(09)
[6]熔融拉伸法制备聚丙烯微孔膜成孔机理的原位小角X射线散射研究[J]. 徐佳丽,孟令蒲,林元菲,陈晓伟,李薛宇,雷彩红,王卫,李良彬. 高分子学报. 2015(04)
[7]热致相分离法高性能聚偏氟乙烯中空纤维膜先进制备技术及应用[J]. 唐元晖,林亚凯,王晓琳. 中国工程科学. 2014(12)
[8]膜分离技术的研究进展及应用展望[J]. 王华,刘艳飞,彭东明,王福东,鲁曼霞. 应用化工. 2013(03)
[9]聚四氟乙烯膜的制备及性能[J]. 黄庆林,肖长发,胡晓宇,边丽娜. 高分子材料科学与工程. 2010(05)
[10]中空纤维膜制备方法研究进展[J]. 胡晓宇,梁海先,肖长发. 高科技纤维与应用. 2009(01)
硕士论文
[1]共混改性聚砜分离膜制备及其性能研究[D]. 冀大伟.天津工业大学 2018
[2]聚全氟乙丙烯微孔膜制备及其性能研究[D]. 陈凯凯.天津工业大学 2016
[3]聚全氟乙丙烯薄膜的表面改性及其与三元乙丙橡胶的粘接[D]. 张继明.山东大学 2007
本文编号：3603757
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3603757.html
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