PTFE乳液制备PTFE、YSZ微孔膜及孔隙率的研究

采用"挤出-压延-拉伸"法,通过改变纵向拉伸倍数,制备出平均孔径为0.25～0.80μm,孔隙率为46.9%～78.3%的4种疏水ptfe平板微孔膜。制备得到的ptfe平板微孔膜具有"纤维-结点"的网状微孔结构。随着纵向拉伸倍数的增加,微孔膜结构中的结点变小,纤维变细,孔径和孔隙率增大,孔隙分布更均匀。分别以茶多酚水溶液和cacl2溶液为进料液和渗透液,进行渗透蒸馏浓缩实验。研究了膜孔径、渗透液和进料液的浓度、流速等对渗透通量和截留率的影响。结果表明,增大ptfe平板微孔膜孔径、提高渗透液的浓度以及进料液和渗透液的流速可提高渗透通量。整个实验过程中,4种ptfe平板微孔膜对茶多酚的截留率均能保持在99.9%以上,且不受操作条件的影响。

通过溶胶凝胶法在聚四氟乙烯(ptfe)平板微孔膜表面形成sio2微纳米粒子,再采用全氟癸基三甲氧硅烷(fas-17)对其进行修饰,获得超疏水表面的ptfe平板微孔膜。考察了正硅酸乙酯(teos)和三甲基三乙氧基硅烷(mtes)配比、fas-17浓度等对平板膜疏水性和微孔结构的影响,并研究了其膜蒸馏性能。结果表明,改性后sio2纳米粒子可均匀附着和内嵌在膜的原纤-结点网络结构内;当mtes/teos的比例和fas-17浓度增大时,膜表面静态接触角(wca)先增加后减小,膜孔径和孔隙率也随之减小;当mtes/teos的比例为1∶1,fas-17浓度为4%(质量分数)时,改性膜的wca达到154°,滚动角(ra)为8°,达到超疏水效果;由于超疏水作用,改性膜在膜蒸馏运行过程中膜污染程度降低,产水通量恒定在3.65kg/h·m2左右,脱盐率保持99.8%以上。

应用透湿杯法测量ptfe微孔膜的透湿率,研究了温度、湿度以及干燥剂量等因素对测试结果的影响。结果表明,在湿度一定的情况下,膜的透湿率随温度升高而提高;在恒定温度下,膜的透湿率随湿度增加而提高;随干燥剂用量增大,膜的透湿率下降。

以聚四氟乙烯（ptfe）乳液为原料，选定化学稳定性、热稳定性优异的纳米二氧化锆（zro2）为增强剂，制备出ptfe／zro2复合微孔膜，并通过x射线衍射仪对ptfe／zro2复合微孔膜样品的结晶性能进行了表征，使用单因素法讨论了zro2的含量、拉伸倍数、热处理温度及热处理时间等因素对ptfe／zro2复合微孔膜结晶性能的影响。结果表明，复合微孔膜的结晶度与拉伸倍数、热处理温度和热处理时间成正比，与zro2含量成反比；zro2含量为7％、拉伸倍数为1～2．5倍、热处理温度为310℃、热处理时间为10min时，制成的复合微孔膜综合性能最佳。

以聚四氟乙烯(ptfe)乳液为原料,选定化学稳定性、热稳定性优异的纳米二氧化锆(zro2)为增强剂,制备出ptfe/zro2复合微孔膜,并通过x射线衍射仪对ptfe/zro2复合微孔膜样品的结晶性能进行了表征,使用单因素法讨论了zro2的含量、拉伸倍数、热处理温度及热处理时间等因素对ptfe/zro2复合微孔膜结晶性能的影响。结果表明,复合微孔膜的结晶度与拉伸倍数、热处理温度和热处理时间成正比,与zro2含量成反比;zro2含量为7%、拉伸倍数为1～2.5倍、热处理温度为310℃、热处理时间为10min时,制成的复合微孔膜综合性能最佳。

研究了疏水性聚四氟乙烯(ptfe)微孔膜的结构、润湿性、可重复使用性以及在不同温度、ph下对煤油、汽油和柴油的分离速率的影响。结果表明,在常温下,ptfe微孔薄膜对含油废水中油的去除率可达90%以上;ptfe微孔薄膜油水分离速率不受含油废水中ph的影响,但随着温度的升高而加快;对不同的含油废水有着不同的分离速率,其中对汽油的分离速率最高,稳定后可达800l/(m2.h),煤油次之,对柴油的分离效率最低,低至稳定后为650l/(m2.h)。另外,由于ptfe微孔膜采用的是表面过滤的方式,所以膜具有非常好的可重复使用性,是一种非常理想的油水分离膜。

采用nafion/sio2溶液和多孔ptfe薄膜为原料,制备了nafion/sio2/ptfe复合膜。sem图片表明:复合膜具有良好的树脂填充度;ftir测试表明:sio2被引入到复合膜中,没有影响膜的本体结构;tg-dta测试表明:复合膜具有良好的保水性能。充放电测试表明:由于sio2的保水作用,复合膜在高电流密度时(>0.4a/cm2)具有更好的输出能力。

研究了具有优异耐热性的聚酰亚胺胶黏剂对聚四氟乙烯微孔薄膜的粘接性能。结果表明,聚酰亚胺胶黏剂对未经表面改性的聚四氟乙烯微孔薄膜没有粘接能力。采用钠萘溶液、n_2和o_2等离子体处理后,聚四氟乙烯微孔薄膜亲水性增强,聚酰亚胺胶黏剂都可以获得不同程度的粘接能力。但不同的处理方法,同等的亲水性条件下,粘接能力有一定的差异。钠萘溶液改性处理时,只有在接触角小于90°的情况下才可以明显改善薄膜的粘接性能。在亲水性90°～120°范围内,等离子处理的粘接效果要好于钠萘处理的情况。

研究了双向拉伸工艺对膨体聚四氟乙烯(ptfe)薄膜结构的影响.结果表明,横向扩幅倍数、纵向扩幅倍数和定型温度越高,ptfe薄膜开孔率和孔径越大;横向扩幅速度越高,薄膜开孔率越大,孔径也越小.ptfe薄膜已广泛用于防水透湿多功能服、生化防护服以及工业过滤等.

通过alcl13水解获得的ai（oh）3胶体，利用ai（oh）3胶体对聚四氟乙烯（ptfe）微孔膜进行亲水改性。探讨了吸附剂用量、氨水用量、浸渍温度、浸渍时间和分散剂聚合度对ptfe微孔膜吸附量的影响，采用超声振荡处理来考察微孔膜吸附的稳定性，通过接触角、ftir和sem对ptfe微孔膜的亲水性、化学成分和显微结构进行分析。实验结果表明：浸渍温度20℃，浸渍时间20h，吸附剂（a1c13，1mol／l）用量45ml，氨水用量（wt％=25％）86ml，分散剂（peg，3g）聚合度2000时，ptfe微孔膜的吸附量达到最大值211．53mg／g；在温度20℃下，超声处理1h后，吸附量趋于稳定，表明ai（oh）3胶体能够稳定地吸附在微孔膜上，ptfe微孔膜的接触角从137．42°下降到105．29°。

废水中的三价铬在自然环境中容易转化为毒性更强的六价铬。控制并回收废水中的三价铬可达到节约资源和降低污染的目的。采用减压膜蒸馏(vmd)分离装置,实验探讨了不同平均孔径大小的聚四氟乙烯(ptfe)微孔膜对处理含铬(iii)溶液的膜通量、截留率等影响,研究了进料浓度、进料温度对分离性能的影响。实验结果表明,对于膜孔径较小的膜,膜内的传质阻力成为主要因素,膜内的传质是vmd过程的控制步骤。

采用模板法和化学镀相结合的方法,初步制备了fe-ni/ptfe无机磁性复合膜,并考察主要影响因素:fe2+/ni2+、ph、反应时间、温度对其单位质量磁化率的影响,获得了制备fe-ni/ptfe的较佳条件。发现fe2+/ni2+和溶液ph对磁化率的影响比较大,引入外加电场作用后,磁化率明显增加。

以镁(mg)为可燃物质,聚四氟乙烯(ptfe)为氧化剂,利用磁控溅射和真空蒸镀两种方法,制备薄膜烟火器件,研究两种制膜工艺在性能上的差异,并对其附着力、薄膜粒度和燃速进行了测量。结果表明,磁控溅射制得的薄膜附着力为35.88mn,粒度为0.1～0.5μm,燃速为(623.9±12.5)mm.s-1,其主要性能优于真空蒸镀法制得的薄膜。

本文以不同孔径的聚四氟乙烯(ptfe)为基膜,采用化学镀法分别将ag、pd沉积到ptfe膜孔及膜面上,制得了镀层均匀、结合力较好的pd-ag/ptfe复合膜,并考察了ptfe基膜孔径对镀层结合力的影响,以及化学镀工艺对金属钯沉积速率、复合膜孔结构和截面电阻率的影响。结果表明,适当的基膜孔结构有利于提高镀层结合力;ptfe膜经化学镀修饰后,孔径减小,孔径分布变窄,孔隙率降低,膜截面电阻率降低106数量级,且孔径减小顺序与截面电阻率减小顺序一致。

通过高能电子束预辐照接枝丙烯酸（aa）／对苯乙烯磺酸钠（sss）对ptfe多孔膜进行亲水改性，并研究了单体浓度、辐照剂量等对接枝率，接枝反应对多孔膜表面形貌膜和化学组成以及亲水性的影响。研究结果表明接枝率随混合单体中aa含量增加而增大，而且随辐照剂量的提高而增大，ptfe多孔膜的接枝覆盖层增加膜表面的亲水基团含量，同时对膜的亲水改性效果能保持稳定。

研究了覆膜滤料用ptfe微孔薄膜生产过程中对横拉部分放卷机的张力控制。建立了张力控制的数学模型,对张力调节原理和张力控制系统进行研究。经过理论分析和应用实例验证,实际激磁电流最大值低于磁粉制动器额定激磁电流,试验型号的磁粉制动器适用于ptfe微孔薄膜生产过程中横拉放卷的张力控制。

PVDF与PTFE

以ptfe树脂和催化剂粒子为原料,通过一系列机械操作:混和、过筛、成熟、压坯、挤出棒状物、压延成片材、纵向拉伸、横向拉伸、固化,制备了一种含有催化剂粒子的ptfe薄膜。利用sem和压汞仪研究了薄膜的微孔结构。结果表明:在相同的制膜工艺下,催化剂粒子填充增加了ptfe薄膜的平均孔径和孔隙率,并且随填充量的增大,薄膜的平均孔径和孔隙率增加。

ptfe膜材料主要由玻璃纤维基材和ptfe(polytetrafluoroethylen，聚四氟乙烯)涂层构成。ptfe化学性质稳定，抗湿度变化及有机物质的破坏，防火并且不易老化，涂覆之后可提高织布的抗拉强度及弹性系数。根据中国工程建设标准化协会标准——《膜结构技术规程》，ptfe膜材料根据强度、重量和厚度分为a、b、c、d、e5个级别；该类膜材质量保证期在10～15年，膜结构设计使用年限在25年以上。ptfe膜材采用日光漂白技术，出厂颜色为米白，安装使用一个阶段后在日光作用下变为白色。

以真丝、棉机织物和无纺布为研究对象,研究3类织物与聚四氟乙烯微孔薄膜复合后,覆膜织物的服用性能。ptfe覆膜织物有好的防水性,在透气性方面,基布透气性与孔隙率成正相关,与厚度无关;但覆膜后织物的透气性由ptfe覆膜本身透气性决定。

　将两种不同ew值的聚α,β,β＿三氟苯乙烯(sptfs)树脂浸入到多孔聚四氟乙烯(ptfe)膜的孔中,制成sptfs/ptfe复合膜用于质子交换膜燃料电池(pemfc).并对该复合膜的吸水率,电导率,机械强度及其装配的电池性能进行了测试.与其它均质膜相比,复合膜明显降低了吸水率,同时也降低了电导率,增加了机械强度.在电池温度为80℃,h2/o2压力为0.2/0.2mpa条件下,两种复合膜装配电池的性能优于nofion115膜.低ew值的复合膜电池性能优于高ew值的电池性能,但电池稳定性相对较差.

采用ptfe乳液对p84.ptfe混纺针刺毡复合滤料进行涂层整理,并将其与未经整理的试样进行vdi滤料过滤性能模拟测试,进而阐述ptfe乳液涂层对该复合滤料过滤性能的影响。