由于聚偏氟乙烯(PVDF)膜良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性及優(yōu)異的抗紫外線和耐老化性能,所以PVDF經(jīng)常用作膜材料。在膜分離過(guò)程中,PVDF膜的高疏水性使其易污染,從而限制了其在廢水處理中的應(yīng)用,因此,對(duì)PVDF膜進(jìn)行親水化改性十分必要。共混不僅可以有效改善膜的親水性,而且影響成膜過(guò)程,結(jié)構(gòu)調(diào)控簡(jiǎn)單易行,因此其經(jīng)常用于膜改性的研究。聚乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是一種具有親水性乙烯醇和疏水性乙烯鏈段的半結(jié)晶性共聚物,其親水性較強(qiáng),機(jī)械強(qiáng)度較高,且熱穩(wěn)定性和化學(xué)性好。本文將采用共混和熱致相分離(TIPS)技術(shù),制備出親水性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高及抗污染性好的PVDF/EVOH共混膜。以三乙酸甘油酯(GTA)和高沸點(diǎn)有機(jī)物M作混合稀釋劑,水和乙醇作萃取劑,水作凝固浴進(jìn)行共混膜的制備。另外,以不同組成的平板膜為依據(jù)來(lái)制備中空纖維膜。通過(guò)改變EVOH的添加量及混合稀釋劑的配比來(lái)實(shí)現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)的調(diào)控,最終獲得膜結(jié)構(gòu)與性能的演變規(guī)律。PVDF與EVOH的相容性較差,與純膜相比,隨著EVOH的加入,膜的斷面結(jié)構(gòu)變化不大,逐漸出現(xiàn)了軸向的纖維狀物且數(shù)量不斷增多。EVOH在PVDF膜內(nèi)的分布相對(duì)均勻,隨著EVOH添加...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 概述
    1.2 膜分離技術(shù)
        1.2.1 膜概述及分類
        1.2.2 多孔膜特性及應(yīng)用
        1.2.3 膜分離技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 高分子微孔膜的制備方法
        1.3.1 非溶劑致相分離法
        1.3.2 熱致相分離法
    1.4 TIPS法熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
        1.4.1 TIPS法制膜的熱力學(xué)基礎(chǔ)
            1.4.1.1 液-液相分離熱力學(xué)平衡相圖
            1.4.1.2 固-液相分離熱力學(xué)平衡相圖
            1.4.1.3 綜合平衡相圖
        1.4.2 TIPS法制膜的熱力學(xué)成膜機(jī)理
            1.4.2.1 成核生長(zhǎng)機(jī)理
            1.4.2.2 旋節(jié)線分解機(jī)理
        1.4.3 TIPS法制膜的動(dòng)力學(xué)成膜機(jī)理
            1.4.3.1 水力流動(dòng)機(jī)理
            1.4.3.2 Ostwald熟化理論
            1.4.3.3 Brownian凝結(jié)理論
            1.4.3.4 重力誘導(dǎo)聚結(jié)理論
            1.4.3.5 聚結(jié)誘導(dǎo)聚結(jié)機(jī)理
        1.4.4 膜結(jié)構(gòu)影響因素
            1.4.4.1 膜材料
            1.4.4.2 聚合物濃度
            1.4.4.3 稀釋劑
            1.4.4.4 降溫速率
            1.4.4.5 凝固浴
    1.5 膜材料的選擇
    1.6 PVDF微孔膜材料的改性
        1.6.1 表面改性
        1.6.2 共聚改性
        1.6.3 共混改性
    1.7 本論文課題的提出及研究?jī)?nèi)容
        1.7.1 課題的提出及研究背景
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
        1.7.3 課題創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 聚合物共混膜的制備
        2.2.1 PVDF/EVOH/GTA/M體系
            2.2.1.1 平板膜的制備
            2.2.1.2 中空纖維膜的制備
        2.2.2 PVDF/EVOH/PC/M體系
    2.3 聚合物/稀釋劑體系相容性的判定
        2.3.1 溶解度參數(shù)法
        2.3.2 混合焓變法
        2.3.3 PVDF與EVOH的相容性表征
    2.4 聚合物/稀釋劑體系相圖的測(cè)定
        2.4.1 濁點(diǎn)曲線的測(cè)定
        2.4.2 動(dòng)態(tài)結(jié)晶線的測(cè)定
    2.5 聚合物多孔膜的表征
        2.5.1 膜的形貌
        2.5.2 EVOH的分布
        2.5.3 膜的粗糙度和孔隙率
            2.5.3.1 粗糙度
            2.5.3.2 孔隙率
        2.5.4 結(jié)晶行為
            2.5.4.1 晶型
            2.5.4.2 結(jié)晶度
        2.5.5 膜的力學(xué)性能
        2.5.6 膜的親水性和滲透性能
            2.5.6.1 親水性能
            2.5.6.2 滲透性能
第三章 PVDF/EVOH/GTA/M體系成膜機(jī)理及膜結(jié)構(gòu)與性能研究
    3.1 引言
    3.2 PVDF與EVOH相容性
    3.3 聚合物/稀釋劑體系的相圖
    3.4 PVDF/EVOH膜的結(jié)構(gòu)表征
        3.4.1 膜形貌
            3.4.1.1 平板膜
            3.4.1.2 中空纖維膜
        3.4.2 膜的粗糙度
        3.4.3 膜的孔隙率
    3.5 EVOH的分布
    3.6 聚合物/稀釋劑體系的結(jié)晶行為
    3.7 PVDF/EVOH膜的性能表征
        3.7.1 膜的力學(xué)性能
        3.7.2 膜的親水性能
        3.7.3 膜的滲透性能
    3.8 本章小結(jié)
第四章 PVDF/EVOH/PC/M體系成膜機(jī)理及膜結(jié)構(gòu)與性能研究
    4.1 引言
    4.2 聚合物/稀釋劑體系的相圖
    4.3 膜的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.1 膜形貌
        4.3.2 膜的孔隙率
    4.4 聚合物/稀釋劑體系的結(jié)晶行為
    4.5 膜的性能表征
        4.5.1 膜力學(xué)性能
        4.5.2 膜的親水性能
        4.5.3 膜的滲透性能
    4.6 本章小結(jié)
第五章 紡絲和后處理工藝對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
    5.1 紡絲工藝參數(shù)的影響
        5.1.1 空氣間隙
        5.1.2 卷繞速度
            5.1.2.1 卷繞速度對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
            5.1.2.2 卷繞速度對(duì)膜力學(xué)性能的影響
        5.1.3 紡絲溫度
        5.1.4 芯液種類對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
    5.2 后處理工藝對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
        5.2.1 熱處理對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
            5.2.1.1 熱處理溫度對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
            5.2.1.2 熱處理時(shí)間對(duì)膜性能的影響
            5.2.1.3 熱處理介質(zhì)對(duì)膜性能的影響
        5.2.2 拉伸對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
            5.2.2.1 拉伸倍數(shù)對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
            5.2.2.2 拉伸溫度對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.3 膜干濕狀態(tài)對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3780083