程杨明 研三 (热致相分离法制备PVDF膜)

  姓名:程杨明

  年级:研三

  成果:公开专利一篇,一种高强度聚合物膜、制备方法和稀释剂的应用 (CN201710144811.2)  

  研究方向:热致相分离法制备PVDF

  研究方向简介:热致相分离法(TIPS)是一种重要的多孔聚合物膜制备技术,通过冷却使高温下均相溶液发生相分离,脱除稀释剂后,富相成为膜骨架,贫相成为孔。

PVDF作为一种目前使用广泛的制膜材料,其制膜方法多采用浸没沉淀法,该方法在膜制备过程中需要加入多种添加剂,制备的工艺控制参数较多,由该种方法制的的PVDF膜,结构容易出现指状孔的微观结构,对膜的强度有很大的影响,对其应用领域的扩展有不理的影响,热致相分离法(TIPS)与其相比,具有膜的缺陷少,能够获得更窄的孔径分布,可以获得多种微观结构等优点。

                目前对于TIPS法制备PVDF中空纤维膜的研究大多数集中在对于铸膜液配方的研究,在铸膜液配方中添加一些纳米颗粒,如CaCO3SiO2等,使铸膜液在分相时液液相分离会优先于固液相分离发生,最终形成的膜的结构为连续状结构,并且少量的CaCO3粒子会使得PVDF的结晶度增加,对于膜的各项性能都有所提高。

在稀释剂的选择中,由于邻苯类稀释剂市场需求大,价格相对便宜,所以获得大多数人的青睐,然而邻苯类稀释剂本身具有一定的毒性,且在高温下稀释剂难免会挥发,对环境造成的破坏会更加严重,所以更多的学者希望可以寻找安全无毒的稀释剂,在此基础上,目前实验室开发出一些安全无毒的稀释剂(马来酸二丁酯),应用于热致相分离法制备PVDF膜,所制备出的平板膜具有较强的拉伸强度。

在中空纤维膜制备过程中,实验室拥有一条TIPS纺丝中试线,用于制备PVDF中空纤维膜的制备,目前制备出的中空纤维膜拉伸强度达到10MPa,纯水通量达到500L/m2h