本文天津津腾实验设备解析聚合物的结构性能及对多孔膜性能的影响
分离膜性能通常包括分离透过特性和物理化学性能两个方面。表征微孔滤膜性能的主要指标有
①膜的外形尺寸,如中空纤维的外径、壁厚
②纯水通量或气体通量
③最大孔径、平均孔径及其分布
④孔隙率
⑤亲水性和疏水性
⑥抗污染性
⑦机械性能,包括横、纵向抗张强度,杨氏模量,断裂伸长率等
⑧化学稳定性,包括化学相容性,耐有机溶剂性,耐酸、碱性,抗生物降解性,抗老化性等
⑨一定的耐热性
⑩抗压实性。
聚合物膜的性能是聚合物材料和制膜工艺共同决定的。虽然由于加工过程使膜的内部结构有别于典型的橡胶、塑料、化纤产品,特别是机械性能降低许多,但是膜的性能首先决定于聚合物结构。膜的性能与聚合物材料的结构特性息息相关,而材料的选择、合成、改性是膜科学研究与开发的首要环节。对于多孔膜来说,下面两方面主要是由一次结构决定的
①相转化法中的溶剂和非溶剂的选择,通常比较聚合物与液体小分子的溶解度参数值及分子极性差异判断并实验确认,这影响了制膜方法和膜孔的结构,从而影响了膜的分离、透过性能。
②膜的表面效应,即膜的亲水性或疏水性。而多孔膜的大部分性能是聚合物的各层次结构综合作用的结果,聚合物的状态玻璃态、橡胶态影响最显著。这可由对聚合物性能起决定作用的重要特征参数玻璃化转变温度和结晶度来表达。合物材料
特性在一定程度上决定着膜的力学性能。聚合物具有强度在于主链的化学键力和分子之间的作用力。增加聚合物的极性或产生氢键可使强度明显提高,但如果极性基团过密或取代基团过大,材料变脆。含有芳杂环的高聚物,通常强度、模量都较高。分子量增高,强度变好。结晶度增加,对提高拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。但结晶度太高,可导致材料变脆。结晶形态对机械性能的影响更大,如在高聚物成型中加入成核剂可生成小球晶而不形成大球晶,将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学性能的提高。
以上内容经参考。
