熱處理法制備低蠕變PTFE微孔膜及其膜蒸餾性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-23 17:50
聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜由于具有優(yōu)異的耐溶劑、耐高溫、耐腐蝕等特性,廣泛應(yīng)用于密封、膜蒸餾等領(lǐng)域。然而,PTFE分子鏈高度對(duì)稱(chēng),分子鏈間作用力小,導(dǎo)致PTFE微孔膜易蠕變,不利于膜蒸餾性能。本文通過(guò)熱處理法改善PTFE微孔膜抗蠕變性能,研究熱處理參數(shù)(淬火溫度、退火溫度、淬火時(shí)間、退火時(shí)間)對(duì)結(jié)晶度、取向度、力學(xué)性能、蠕變性能、膜蒸餾性能的影響,并探討其中的內(nèi)在關(guān)系,為制備抗蠕變性能優(yōu)良的PTFE微孔膜提供理論基礎(chǔ)。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)SEM、DSC、聲速纖維取向測(cè)量?jī)x、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、DMA等研究表明:隨熱處理溫度的升高,淬火試樣結(jié)晶度先增加后減小,退火試樣結(jié)晶度先減小,后增加,再減小,兩種試樣的取向度都逐漸增加,受結(jié)晶和取向的影響,兩種試樣的初始模量和斷裂強(qiáng)度逐漸增大,而斷裂伸長(zhǎng)率逐漸減小,且蠕變量先減小后增加,當(dāng)熱處理溫度為320℃時(shí),兩種試樣的蠕變量最小,此時(shí)抗蠕變性能最好。(2)隨熱處理時(shí)間的延長(zhǎng),兩種試樣的結(jié)晶度先減小后增加,取向度逐漸增加,受結(jié)晶和取向的影響,兩種試樣的初始模量和斷裂強(qiáng)度逐漸增大,而斷裂伸長(zhǎng)率逐漸減小,且蠕變量逐漸減小,即抗蠕變性逐漸增強(qiáng),...
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 PTFE的結(jié)構(gòu)和性能
1.1.1 PTFE的分子結(jié)構(gòu)
1.1.2 PTFE的性質(zhì)
1.2 PTFE的成型加工
1.2.1 懸浮聚合聚四氟乙烯的加工方法
1.2.2 乳液聚合分散聚四氟乙烯的加工方法
1.2.3 乳液聚合聚四氟乙烯分散液的加工方法
1.2.4 聚四氟乙烯的二次加工
1.3 聚四氟乙烯的應(yīng)用
1.3.1 PTFE在醫(yī)藥方面的應(yīng)用
1.3.2 PTFE在電子電氣方面的應(yīng)用
1.3.3 PTFE在防粘方面的應(yīng)用
1.3.4 PTFE在潤(rùn)滑方面的應(yīng)用
1.4 蠕變
1.4.1 蠕變定義
1.4.2 蠕變的影響因素
1.5 聚四氟乙烯蠕變研究進(jìn)展
1.5.1 填充改性
1.5.2 聚四氟乙烯樹(shù)脂的改性
1.5.3 共混改性
1.6 膜蒸餾
1.6.1 直接接觸式膜蒸餾
1.6.2 空氣間隙膜蒸餾
1.6.3 減壓蒸餾
1.6.4 氣掃式膜蒸餾
1.7 本文的主要研究目的、意義和內(nèi)容
1.7.1 本文的主要研究目的、意義
1.7.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 熱處理對(duì)PTFE結(jié)構(gòu)與性能的影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
2.2.2 樣品的制備
2.2.3 測(cè)試表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PTFE表面形貌的分析
2.3.2 熱處理溫度對(duì)PTFE微孔膜結(jié)晶度的影響
2.3.3 熱處理對(duì)PTFE微孔膜取向度的影響
2.3.4 熱處理對(duì)力學(xué)性能的影響
2.3.5 熱處理對(duì)蠕變性能的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 熱處理PTFE微孔膜用于VMD脫鹽性能的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 測(cè)試及表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 熱處理溫度對(duì)PTFE膜結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2 熱處理對(duì)VMD性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiO2含量對(duì)PTFE/SiO2復(fù)合材料性能的影響[J]. 龐翔,袁穎,肖勇,童啟銘,李攀敏,鄧新峰. 壓電與聲光. 2012(04)
[2]四氟乙烯基可熔融加工全氟聚合物研究進(jìn)展[J]. 劉海輝,張興祥,王寧. 化工新型材料. 2010(01)
[3]聚苯酯填充聚四氟乙烯復(fù)合材料的力學(xué)及摩擦學(xué)性能研究[J]. 賀曄紅,楊堅(jiān),王鴻靈,王云霞,閻逢元. 潤(rùn)滑與密封. 2009(11)
[4]膜蒸餾過(guò)程傳遞機(jī)理研究進(jìn)展(Ⅱ)氣隙式膜蒸餾[J]. 劉殿忠,趙之平,馬方偉,劉文芳. 膜科學(xué)與技術(shù). 2009(03)
[5]纖維改性聚四氟乙烯密封材料的制備及性能研究[J]. 周波,陳曄. 潤(rùn)滑與密封. 2009(06)
[6]氣掃式膜蒸餾傳質(zhì)傳熱過(guò)程[J]. 陳華艷,李歡,呂曉龍. 化工學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]納米碳黑與納米石墨填充PTFE復(fù)合材料摩擦磨損性能比較研究[J]. 何春霞,萬(wàn)芳新,張靜,路琴. 潤(rùn)滑與密封. 2008(12)
[8]PTFE復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能研究[J]. 鄧聯(lián)勇,范清,彭兵,王勇. 潤(rùn)滑與密封. 2008(08)
[9]聚四氟乙烯與蒙脫土填充聚苯硫醚復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 向曉漢,李科,姚正軍. 機(jī)械工程材料. 2007(10)
[10]PTFE和Nafion在PEMFC催化層中的應(yīng)用[J]. 王洪紅,潘牧,唐浩林. 電池. 2007(02)
博士論文
[1]聚四氟乙烯的取向與摩擦學(xué)性能關(guān)系的研究[D]. 劉曉霞.復(fù)旦大學(xué) 2005
本文編號(hào):2934105
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 PTFE的結(jié)構(gòu)和性能
1.1.1 PTFE的分子結(jié)構(gòu)
1.1.2 PTFE的性質(zhì)
1.2 PTFE的成型加工
1.2.1 懸浮聚合聚四氟乙烯的加工方法
1.2.2 乳液聚合分散聚四氟乙烯的加工方法
1.2.3 乳液聚合聚四氟乙烯分散液的加工方法
1.2.4 聚四氟乙烯的二次加工
1.3 聚四氟乙烯的應(yīng)用
1.3.1 PTFE在醫(yī)藥方面的應(yīng)用
1.3.2 PTFE在電子電氣方面的應(yīng)用
1.3.3 PTFE在防粘方面的應(yīng)用
1.3.4 PTFE在潤(rùn)滑方面的應(yīng)用
1.4 蠕變
1.4.1 蠕變定義
1.4.2 蠕變的影響因素
1.5 聚四氟乙烯蠕變研究進(jìn)展
1.5.1 填充改性
1.5.2 聚四氟乙烯樹(shù)脂的改性
1.5.3 共混改性
1.6 膜蒸餾
1.6.1 直接接觸式膜蒸餾
1.6.2 空氣間隙膜蒸餾
1.6.3 減壓蒸餾
1.6.4 氣掃式膜蒸餾
1.7 本文的主要研究目的、意義和內(nèi)容
1.7.1 本文的主要研究目的、意義
1.7.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 熱處理對(duì)PTFE結(jié)構(gòu)與性能的影響
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
2.2.2 樣品的制備
2.2.3 測(cè)試表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PTFE表面形貌的分析
2.3.2 熱處理溫度對(duì)PTFE微孔膜結(jié)晶度的影響
2.3.3 熱處理對(duì)PTFE微孔膜取向度的影響
2.3.4 熱處理對(duì)力學(xué)性能的影響
2.3.5 熱處理對(duì)蠕變性能的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 熱處理PTFE微孔膜用于VMD脫鹽性能的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 測(cè)試及表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 熱處理溫度對(duì)PTFE膜結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2 熱處理對(duì)VMD性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SiO2含量對(duì)PTFE/SiO2復(fù)合材料性能的影響[J]. 龐翔,袁穎,肖勇,童啟銘,李攀敏,鄧新峰. 壓電與聲光. 2012(04)
[2]四氟乙烯基可熔融加工全氟聚合物研究進(jìn)展[J]. 劉海輝,張興祥,王寧. 化工新型材料. 2010(01)
[3]聚苯酯填充聚四氟乙烯復(fù)合材料的力學(xué)及摩擦學(xué)性能研究[J]. 賀曄紅,楊堅(jiān),王鴻靈,王云霞,閻逢元. 潤(rùn)滑與密封. 2009(11)
[4]膜蒸餾過(guò)程傳遞機(jī)理研究進(jìn)展(Ⅱ)氣隙式膜蒸餾[J]. 劉殿忠,趙之平,馬方偉,劉文芳. 膜科學(xué)與技術(shù). 2009(03)
[5]纖維改性聚四氟乙烯密封材料的制備及性能研究[J]. 周波,陳曄. 潤(rùn)滑與密封. 2009(06)
[6]氣掃式膜蒸餾傳質(zhì)傳熱過(guò)程[J]. 陳華艷,李歡,呂曉龍. 化工學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]納米碳黑與納米石墨填充PTFE復(fù)合材料摩擦磨損性能比較研究[J]. 何春霞,萬(wàn)芳新,張靜,路琴. 潤(rùn)滑與密封. 2008(12)
[8]PTFE復(fù)合材料高溫摩擦磨損性能研究[J]. 鄧聯(lián)勇,范清,彭兵,王勇. 潤(rùn)滑與密封. 2008(08)
[9]聚四氟乙烯與蒙脫土填充聚苯硫醚復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 向曉漢,李科,姚正軍. 機(jī)械工程材料. 2007(10)
[10]PTFE和Nafion在PEMFC催化層中的應(yīng)用[J]. 王洪紅,潘牧,唐浩林. 電池. 2007(02)
博士論文
[1]聚四氟乙烯的取向與摩擦學(xué)性能關(guān)系的研究[D]. 劉曉霞.復(fù)旦大學(xué) 2005
本文編號(hào):2934105
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