冻胶法制备超高分子量聚乙烯_SiO_2杂化MEMBRANE

冻胶法制备超高分子量聚乙烯_SiO_2杂化_省略_释剂与SiO_2对铸膜液熔融结冻胶法制备超高分子量聚乙烯/SiO2杂化微孔膜研究———稀释剂与SiO2对铸膜液熔融结晶性能的影响3李娜娜,肖长发,姜兆辉(天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室,天津300160)摘要:根据界面相分离原理,以矿物油为稀释剂,SiO2为添加剂,采用冻胶法制备了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜以及UHMWPE/SiO2杂化微孔膜,讨论了稀释剂以及无机粒子含量对膜熔融结晶性能的影响。结果表明,矿物油作为微孔稀释剂,其加入使微孔膜中UHMWPE熔点降低,结晶度减小。当SiO2与UHMWPE质量比低于8/10时,随SiO2含量增加,UHMWPE熔点变化不显著,熔限增加,结晶温度升高,相对结晶度增大,微晶尺寸减小;当SiO2加入量足够大时,相对结晶度反而减小。随SiO2其含量增加,界面孔增多,膜孔隙率提高,水通量增大,泡点孔径先增大后减小。关键词:超高分子量聚乙烯;冻胶法;杂化微孔膜;熔融行为中图分类号:TM912.9文献标识码:A文章编号:100129731(2009)06209902041引言膜材料是膜分离技术的重要组成部分,随着膜分离技术的发展,工业上对于膜材料的性能如化学稳定性、力学强度等提出了更高地要求。作为一种新型的工程塑料,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂具有优异的综合性能,如抗冲击、自润滑、耐腐蚀等,因此被广泛地关注[1～3]。但是,由于它分子量极高(>1.0×106),使得UHMWPE在熔融时为高弹态,几乎无流动性;同时摩擦系数小,临界剪切速率极低,加工时易出现熔体破裂,这些都使UHMWPE成为一种加工极为困难,难以用常规熔融拉伸成形的膜材料。以十氢萘为溶剂,用平均分子量在1×106以上的UHMWPE通过冻胶纺丝-拉伸技术纺制抗张强度2～7GPa、初始模量100GPa以上的高性能纤维在工业上已得到实施[4,5]。Lopatin等[6]提出UHMWPE/矿物油混合制备微孔膜,相对高密度聚乙烯(HDPE)微孔膜,UHMWPE微孔膜具有更好的透气性与透水性。Takia等[7]对比不同UHMWPE与HDPE共混比制备的微孔膜,发现提高UHMWPE含量可提高膜的伸长率,降低热收缩。赵忠华等借助UHMWPE/溶剂二元体系相图综述诸多因素对超高分子量聚乙烯微孔材料微观结构的影