高性能聚四氟乙烯中空纤维膜制备及表征.ppt

高性能聚四氟乙烯中空纤维膜的制备及表征，框架结构，研究背景，研究内容，结果及分析主要结论，1，2，3，4，研究背景，1，水污染严重，水资源短缺的现状，2，高质量和高效率的膜技术，3，现有膜材料的短板，聚四氟乙烯膜材料的优势，膜制备工艺1，NIPS法(浸没沉淀相转化法)材料：CA及其衍生物，聚偏氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚丙烯腈(PAN)特性：可完全溶解在有机溶剂中，沉淀在非溶剂中。优点：制备工艺条件易于控制，配方多样化。缺点：许多条件需要调整，使用大量有机溶剂，污染环境，成品必须保存在水中，强度差。研究背景，研究背景，制膜工艺2，TIPS(热致相分离)材料：聚丙烯，聚偏氟乙烯特性：找到可以完全混合并在熔融状态下熔化的液体稀释剂。优点：热处理强度高，生产效率高，适合大规模生产，对环境影响小。缺点：熔炼工艺条件难以控制，性能差。研究背景，电影制作过程3。熔融材料：聚丙烯、高密度聚乙烯、聚偏氟乙烯特点：结晶聚合物，可加工成硬弹性材料。其优点是成本低，环境污染小，制备工艺简单。缺点：材料不太合适，孔隙率低，微孔难以控制。研究背景，制膜技术4，糊挤压拉伸材料：聚四氟乙烯特性：不溶于任何溶剂，无法熔融加工，冷挤压可以拉伸出纤维。优点：强度高，耐溶剂性好，耐高低温，无污染，通量大，拦截效果好。缺点：工艺参数多，孔径难以控制。研究内容，1。高性能聚四氟乙烯膜材料的制备2。探索制备过程、结构和性能之间的关系。孔径控制方法的探索。工艺条件对孔径和均匀性的影响。孔隙结构与孔径的关系。制备工艺对结晶度的影响。结晶度与机械性能的关系。研究概述。聚四氟乙烯的英文名称是聚四氟乙烯，简称聚四氟乙烯。特氟隆是一种线性结晶热塑性材料，具有白色蜡质感。它的表面摸起来很光滑。它的产品是透明的还是不透明的取决于它们的结晶度。通常，结晶度越高，透明度越差。聚四氟乙烯的结构式和分子结构如图所示：从图中可以看出，聚四氟乙烯具有高分子长链结构，无直链，分子链高度规则，大分子两侧均为碳氟键，每个碳原子完全对称连接两个氟原子。这两种元素通过共价键结合，具有很高的键能，是一种非常稳定的结构。在聚四氟乙烯中排列氟原子可以屏蔽和保护碳原子，分子链不易被破坏。然而，由于氟原子之间的相互排斥，整个大分子链具有螺旋结构。1。聚四氟乙烯的结构、研究概况、成膜原理聚四氟乙烯颗粒在定向力的作用下将重新定向，两个相邻的颗粒在力的作用下将形成微纤维(生坯致密法)。在拉伸过程中，微纤维被拉出形成特殊的节点和纤维结构，同时强度得到提高。拉伸后，它具有伸缩性。张力烧结可以固定节点和纤维结构。、研究概况、制备工艺、研究思路、文献号、制备工艺、结构、性能、表征、应用、微孔结构取向结构结晶结构、原料选择挤出工艺、拉伸工艺、烧结工艺包覆工艺、力学性能微孔性能透水性、泡点法测试微孔孔径断裂强度表征力学性能扫描电镜观察微孔结构通量表征透水性、污水处理通量大、强度高、孔径分布均匀可控，论文要点如下：1 .原材料和比例1。聚合物和添加剂，F205，F106，2。比率选择，论文的主要观点，2。挤压成型-压缩比，本文的要点，2。挤出成型-长宽比，本文的重点，3。拉伸形成孔1。拉伸条件控制：拉伸温度，(微米)，纸张的要点，170，220，250，2。拉伸条件的控制：拉伸速度，(微米)，纸张的关键点，100毫米/分钟，200毫米/分钟，400毫米/分钟，3。拉伸条件的控制：拉伸比，(微米)，纸张的关键点，100%，200%，300%。4.拉伸工艺对聚合物结晶度的影响(差示扫描量热法)，论文重点，4。拉伸温度对聚合物结晶度的影响(XRD法)，论文要点，5。拉伸过程对取向的影响(拉曼偏振光法)，论文要点，6。烧结温度、烧结时间与烧结程度的关系，纸张的要点，烧结时间4 min，345，7。烧结条件的控制：烧结程度，论文要点，8。通过调整原料分子量、添加剂种类、原料添加比例、挤出温度、挤出速度、挤出模头参数、拉伸温度、拉伸速度、拉伸比、烧结温度和烧结时间等工艺参数，测试分析了膜材料的断裂强度、密度分布、通量、保留率等性能。经过测试和评价，结果表明分子量为800万的F106可以提高基膜的断裂强度。选用异链烷烃溶剂油作为助剂，基膜易于挤出，强度高；当树脂与添加剂的比例为100:19时，挤出的基膜具有最高的强度，并且强度将随着比例的增加或减少而降低。最佳挤压温度为50 70；挤压模具的最佳参数为锥度50，长径比135，压缩比84: 3。此时，制备的基膜具有高强度和良好的均匀性。最佳拉伸温度为250，最佳拉伸速度为400毫米/分钟，最佳拉伸率为400%。最佳烧结温度为345，最佳烧结时间为2分钟。无论是乳液涂布还是平涂膜涂布都可以达到孔径控制的目的，但会影响纯水通量。通过涂层控制孔径的方法可以进一步研究。结论，1。内表面扫描电镜观察表明，聚四氟乙烯中空纤维膜的微孔结构为纤维-节点重叠结构。2.孔径分布和扫描电镜的对比结果表明，纤维数量直接影响孔径大小。纤维数量越多，孔径越小，拦截效果越好。3.通过比较扫描电镜和结晶度，我们知道拉伸过程中对微孔的影响是两种作用的结果。一方面，拉伸会产生纤维，另一方面，高温会导致纤维熔化。4.中空纤维膜的结晶度和扫描电镜的比较结果表明，在未烧结的情况下，结晶度与纤维量成反比。此时，拔出纤维会破坏晶体结构，导致结晶度下降。烧结后，纤维的熔化将导