微孔膜材料憑借其獨(dú)有性能被廣泛地應(yīng)用于廢水處理、鋰電池隔膜及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。隨著技術(shù)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)高性能微孔膜的需求日益增加。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性,成為高性能微孔膜的重要生產(chǎn)材料,但極高的粘度和極低的臨界剪切速率,使其加工成型困難,限制了 UHMWPE材料的實(shí)際應(yīng)用。本文以UHMWPE為基體材料,液體石蠟（LP）為稀釋劑,采用濕法-拉伸（TIPS-S）工藝制備UHMWPE微孔膜,不僅可解決材料加工困難問題,且實(shí)現(xiàn)了對(duì)UHMWPE微孔膜孔隙結(jié)構(gòu)的合理調(diào)控,為高性能微孔膜的研究制備奠定了基礎(chǔ)。采用TIPS工藝制備微孔膜過程中,體系相分離行為直接影響微孔膜的孔結(jié)構(gòu)和性能,本文首先針對(duì)UHMWPE/LP體系的相分離行為機(jī)理展開系統(tǒng)研究,深入探討了冷卻速率對(duì)體系相分離行為的影響機(jī)制,并通過透射偏光顯微鏡、DSC、SEM和廣角XRD等方法,探明了冷卻速率對(duì)微孔膜孔徑尺寸、孔隙率、結(jié)晶度和水通量的影響,以指導(dǎo)TIPS-S工藝調(diào)控。在UHMWPE/LP體系相分離機(jī)理研究基礎(chǔ)上,本文對(duì)實(shí)際加工過程中UHMWPE/LP基體流延膜的晶體結(jié)構(gòu)與性能演... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１干法工藝原理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｄｒｙ?ｐｒｏｃｅｓｓ??干法工藝在制膜時(shí)不需要任何添加劑，制膜過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染

ｊＷＭｆｉ１?ｌｉｉＨＩ－?ｉｌａ＾ｓｉｌ＇?｜｜Ｌ�。停椋浚蓿椋�??響管謙??具有聯(lián)向片晶?退火完巷?冷拉伸產(chǎn)生?熱拉伸使微孔結(jié)構(gòu)??結(jié)構(gòu)的前體獏?片晶結(jié)構(gòu)?傲孔結(jié)構(gòu)?進(jìn)一步擴(kuò)大??Ｌａｍｅｌｌａｒ?ｓｔａｃｋｓ?＾?Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?ｃｈａｉｎｓ??ｊ?ＶＷ??ｍｉｃｒｏｐｏｒｅ?穿Ｂｒｉｄｓｃ?Ｆｉｂｒｉｌ??ｖ????／??圖１－１干法工藝原理??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｄｒｙ?ｐｒｏｃｅｓｓ??干法工藝在制膜時(shí)不需要任何添加劑，制膜過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。??但是，只有半結(jié)晶性聚合物才能用這種方法制膜，而且像ＵＨＭＷＰＥ這種高粘??度和極低臨界剪切速率的材料，也無法僅僅通過干法工藝加工成型。且干法工??藝條件影響復(fù)雜，孔隙結(jié)構(gòu)不易控制。??１．２．２濕法工藝??濕法工藝又稱熱致相分離法（ＴＩＰＳ），其工藝原理如圖１－２所示［２７］。ＴＩＰＳ??工藝是由Ｃａｓｔｒｏ發(fā)現(xiàn)的一種制備微孔膜的方法［２８］。該法首先將聚合物與高沸點(diǎn)??小分子稀釋劑在較高溫度下熔融形成均相溶液，然后通過擠出、模壓等方式加??工成型。在加工成型過程中，溫度下降導(dǎo)致聚合物－稀釋劑均相溶液發(fā)生固－液相??分離或液－液相分離，將稀釋劑用揮發(fā)性試劑萃取后獲得微孔膜。??■?＊圔＆圔??聚Ｗ物?剤??聚合物稀鐸劑?相分離??均相溶液??圖１－２濕法工藝原理??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｗｅｔ?ｐｒｏｃｅｓｓ??自Ｃａｓｔｒｏ首次提出熱致相分離方法以來，這種新型的制膜工藝引起了人們??的極大興趣。Ｌｌｏｙｄ等人［２９，３Ｑ］系統(tǒng)地研宄了相分離機(jī)理，確定了影響ＴＩＰＳ方法?

第１章緒論??圖１－４為Ｌ－Ｌ相分離機(jī)理圖，當(dāng)聚合物／稀釋劑體系從均相區(qū)進(jìn)入到亞穩(wěn)區(qū)??時(shí)，體系發(fā)生Ｌ－Ｌ相分離。在亞穩(wěn)區(qū)域，聚合物／稀釋劑體系在濃度波動(dòng)較小時(shí)??是穩(wěn)定的，但當(dāng)濃度波動(dòng)較大時(shí)體系將非自發(fā)地發(fā)生Ｌ－Ｌ相分離，此區(qū)域的相??分離機(jī)理為成核－生長機(jī)理。溫度進(jìn)一步降低，體系越過旋節(jié)線進(jìn)入不穩(wěn)定的兩??相區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)體系將自發(fā)發(fā)生Ｌ－Ｌ相分離形成聚合物富相和貧相，此區(qū)域??的相分離機(jī)理為旋節(jié)線分相機(jī)理。??均相區(qū)??旋節(jié)線??兩相區(qū)（旋節(jié)??；?亞穩(wěn)區(qū)（戍核生長機(jī)理分??相）??圖１－４聚合物／稀釋劑體系Ｌ－Ｌ分相機(jī)理圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｌ－Ｌ?ｐｈａｓｅ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒ／ｄｉｌｕｅｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ??１．３．１．２固－液（Ｓ－Ｌ）相分離??Ｓ－Ｌ相分離是指聚合物／稀釋劑均相體系在冷卻過程中通過聚合物的結(jié)晶實(shí)??現(xiàn)的相分離過程。目前，普遍采用Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ的熔點(diǎn)降低理論來解釋聚合物??／稀釋劑體系結(jié)晶熱力學(xué)過程，式（１．３）給出了體系中聚合物熔點(diǎn)Ｔｍ與其體積??分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系：??Ｔ???１???ｍ￣?ＲＶ＾ｌ－ｃｐＪ－ｚｉｌ－ｃｐＪＶＡＨ＾＋Ｔ＾?（Ｌ３＞??式中，代表氣體常數(shù)，。和Ｆｓ分別為聚合物重復(fù)單元和稀釋劑的摩爾體??積，Ａ／Ｚｐ為聚合物重復(fù)單元的摩爾熔融焓，Ｔ％為純聚合物的熔點(diǎn)，／為??Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ相互作用參數(shù)。以ｃｐｘ作為橫坐標(biāo)，Ｔｍ作為縱坐標(biāo)作聚合物／稀釋??劑二元強(qiáng)相互作用體系相圖，如圖１－５所示。聚合物／稀釋劑體系高溫時(shí)形成均??相溶液，冷卻過程中當(dāng)溫度降到Ｓ－Ｌ相分離線，溶液分成聚

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]含氟高分子微孔膜的制備及膜蒸餾應(yīng)用研究[D]. 劉雁飛.寧波大學(xué) 2018
[3]超高分子量聚乙烯纖維熱拉伸過程中的晶體結(jié)構(gòu)演變研究[D]. 安敏芳.寧波大學(xué) 2017
[4]熱致相分離法制備UHMWPE多孔膜及性能研究[D]. 石文強(qiáng).廣東工業(yè)大學(xué) 2014
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