PTFE乳液制备PTFE、ZrO2微孔膜及性能研究

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)细粉料为原料通过一系列机械操作:推挤、滚压和拉伸制得双向拉伸微孔膜.膜的孔性能由gtl-d孔径测定仪和扫描电镜观察膜形态结构来测定.实验结果表明:ptfe粉料和拉伸条件影响相互联系的各项膜孔性能数据,而在不同机械操作阶段的膜形态结构又有显著的差别.双向拉伸微孔膜是呈孔径大小较均匀的纤维网状结构.

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。

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。

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。

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。

　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.

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。

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。

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。

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。

建筑用PTFE膜材应力松弛和徐变性能研究

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。

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。

PVDF与PTFE

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。

介绍了ptfe膜材的单轴拉伸试验方法,对该膜材在0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°这7个偏轴方向的拉伸试验特征进行了分析,并讨论了其拉伸断裂破坏机理及适用的相关强度准则,最后进行了应变速率分别为10%,25%,50%,100%,200%,500%min-1的单向拉伸试验,得到了相应的断裂强度、断裂延伸率的变化规律.结果表明:ptfe膜材是典型的正交各向异性材料;利用tsai-hill强度准则能够对ptfe膜材的抗拉强度做出较好的预测;ptfe膜材的抗拉强度随着应变速率的增加略有增加,而断裂延伸率则略有减少,且与应变速率的对数呈较好的线性关系.

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。

本文采用溶胶凝胶法,以聚四氟乙烯乳液(ptfe)和硅溶胶(sio2)为主要原料,在玻璃基片上制备了一种有机-无机杂化薄膜。利用接触角测量仪和扫描电镜等手段对样品薄膜表面的接触角大小和显微结构进行了表征和分析,通过正交试验和方差分析考察了原料配比、水浴温度和陈化时间对薄膜表面接触角影响的显著性大小,并对疏水薄膜的工艺及显微组织进行了研究。结果表明,影响接触角的显著性依次是:原料配比>水浴温度>陈化时间;当vptfe:vsio2:vh2o=10:15:5(ml)时,常温下制备的溶胶在陈化24h后所制样品薄膜的静态接触角为98.73°,薄膜具有疏水性,此时薄膜具有凹凸不平的粗糙结构,表面有微米级的沟槽、凸起和线条状组织。