本文天津津騰實驗設(shè)備解析聚合物的結(jié)構(gòu)性能及對多孔膜性能的影響
分離膜性能通常包括分離透過特性和物理化學(xué)性能兩個方面。表征微孔濾膜性能的主要指標(biāo)有
①膜的外形尺寸,如中空纖維的外徑、壁厚
②純水通量或氣體通量
③最大孔徑、平均孔徑及其分布
④孔隙率
⑤親水性和疏水性
⑥抗污染性
⑦機械性能,包括橫、縱向抗張強度,楊氏模量,斷裂伸長率等
⑧化學(xué)穩(wěn)定性,包括化學(xué)相容性,耐有機溶劑性,耐酸、堿性,抗生物降解性,抗老化性等
⑨一定的耐熱性
⑩抗壓實性。
聚合物膜的性能是聚合物材料和制膜工藝共同決定的。雖然由于加工過程使膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有別于典型的橡膠、塑料、化纖產(chǎn)品,特別是機械性能降低許多,但是膜的性能首先決定于聚合物結(jié)構(gòu)。膜的性能與聚合物材料的結(jié)構(gòu)特性息息相關(guān),而材料的選擇、合成、改性是膜科學(xué)研究與開發(fā)的首要環(huán)節(jié)。對于多孔膜來說,下面兩方面主要是由一次結(jié)構(gòu)決定的
①相轉(zhuǎn)化法中的溶劑和非溶劑的選擇,通常比較聚合物與液體小分子的溶解度參數(shù)值及分子極性差異判斷并實驗確認(rèn),這影響了制膜方法和膜孔的結(jié)構(gòu),從而影響了膜的分離、透過性能。
②膜的表面效應(yīng),即膜的親水性或疏水性。而多孔膜的大部分性能是聚合物的各層次結(jié)構(gòu)綜合作用的結(jié)果,聚合物的狀態(tài)玻璃態(tài)、橡膠態(tài)影響最顯著。這可由對聚合物性能起決定作用的重要特征參數(shù)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶度來表達。合物材料
特性在一定程度上決定著膜的力學(xué)性能。聚合物具有強度在于主鏈的化學(xué)鍵力和分子之間的作用力。增加聚合物的極性或產(chǎn)生氫鍵可使強度明顯提高,但如果極性基團過密或取代基團過大,材料變脆。含有芳雜環(huán)的高聚物,通常強度、模量都較高。分子量增高,強度變好。結(jié)晶度增加,對提高拉伸強度、彎曲強度和彈性模量有好處。但結(jié)晶度太高,可導(dǎo)致材料變脆。結(jié)晶形態(tài)對機械性能的影響更大,如在高聚物成型中加入成核劑可生成小球晶而不形成大球晶,將有效地改善材料性能。另外,高聚物的取向、橡塑共混也有利于力學(xué)性能的提高。
以上內(nèi)容經(jīng)參考。
