热致相分离法制备聚烯烃微孔膜研究进展 热致相分离法制备聚烯烃微孔膜研究进展

热致相分离法制备聚烯烃微孔膜研究进展

  • 期刊名字:高分子通报
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  • 论文作者:罗本喆,张军,王晓林
  • 作者单位:南京工业大学材料科学与工程学院,清华大学化学工程系
  • 更新时间:2020-08-11
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高分子通报2005年6月热致相分离法制备聚烯烃微孔膜研究进展罗本喆,张军1,王晓林2(1南京工业大学材料科学与工程学院,南京21000;2清华大学化学工程系,北京100084)摘要:非极性及弱极性的结晶高聚物常温下无合适的良溶剂,所以无法使用传统的非溶剂致相分离法制取微孔膜,而近年来发展的热致相分离法解决了这一问题。研究发现聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、聚(4甲基1-戊烯)等聚烯烃是可采用热致相分离法制备微孔膜的材料。本文综述了近年来在热致相分离法制备聚烯烃微孔膜方面的研究进展,重点介绍各种制膜材料(聚合物、稀释剂、萃取剂和助剂)与各种制膜工艺对制得的聚烯烃微孔膜孔径、膜通量和非对称结构等的影响。关键词:聚烯烃;微孔膜;热致相分离引言微孔膜的传统制造方法有粉末烧结法、熔融拉伸法(MSCS)、径迹蚀刻法、非溶剂致相分离(NIPS)法等。但是对于非极性结晶高聚物来说,室温下没有合适的溶剂,难以用NIPS法制成微孔膜。20世纪80年代初, Castro发表专利2),提出温度改变驱动相分离的制备微孔膜方法,称为热致相分离( thermallyinduced phase separation,简称Trs)法。对于许多非极性或弱极性热塑性结晶高聚物,在常温下与某些高沸点的小分子液体(稀释剂)互不相溶,但在升高温度(一般高于结晶高聚物的熔点T)下可形成均相溶液,降低温度后由于溶解能力下降和聚合物结晶因素诱发产生液液(LL)或固液(SL)相分离,聚合物相与稀释剂相形成相间的结构,而后用萃取剂脱除稀释剂,混合物中原稀释剂所占空间变为空洞,最终形成连贯的微孔结构。TIPS过程拓宽了膜材料的应用范围,开辟了相分离法制备微孔膜的新途径。TPS法制备微孔膜的过程,成膜条件与孔结构形态的关系正引起人们的浓厚兴趣并已有较系统的研究。美国Akzona公司已用该法生产聚丙烯板式膜和中空纤维膜(商品名 Accurel)23)。3 M, Millpore、 Akzo-Nobel等公司已经成功应用TPS法工业化生产平板过滤膜与中空纤维膜46。聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃是典型的非极性结晶高聚物,多种低分子量,高沸点的有机溶剂可与融化状态下的聚烯烃形成均相溶液,所以可采用TS法制备微孔膜。本文重点介绍了用TFS法制备各种聚烯烃微孔膜的研究进展。1TIPs法制备聚丙烯微孔膜采用TIPS法制备全同聚丙烯(iPP)微孔膜的研究很多,主要集中在研究稀释剂、iPP的型号(如分子量、熔体流动速率(MFR)、萃取剂、成膜机理、制膜工艺以及膜的亲水性改性等方面。TIPS法制取聚丙烯微孔膜中的一个重要影响因素是稀释剂的选择。研究发现,可作为iPP的稀释剂种类很多,其中包括有机溶剂(如烷烃、酸、醛、酰胺、脂肪胺、酯、醚等)3和天然植物油(如大豆油、蓖麻油、亚麻油等)789。 Matsuyama等选用了水杨酸甲酯(Ms)、二苯醚(DPE)、二苯基甲烷(DPM)三种稀释剂,探讨了三种体系相分离平衡相图,发现MS、DPE、DPM对iP的溶解能力依次增强,各体系的L-L相中国煤化工基金项目:国家“863”(No:2002AA328020),江苏省教育厅(o2KJD43000作者简介:罗本喆(1977-),男,江苏南京人,在读硕士研究生,主要CNMHGil: vincentluobenzheeyou. como通讯联系人第3期高分子通报41分离线是逐渐往低温移动,体系中液滴相的生长速度按iPP/MS、iP!DPE、iP!DPM的顺序减慢。Kim等通过iPP与CAH、CH2、C2H、CH2COOH共混的研究发现四者流动性依次减弱降温分相时,稀释剂液滴的尺寸依次降低,证明了流动性低的稀释剂可带来更小的微孔膜孔径。聚丙烯的分子量同样影响TPS法制备P微孔膜的结构。 Matsuyama2和 Atkinson等测发现高分子量iPP制得膜孔径较小。比较了分子量分别为58000012000的iPP,发现增高分子量,浊点曲线向低温移动,而结晶线基本不变,iPP要经历的粗化时间短。测得iP的浓度为16.9%(wt),在冰水淬冷下,前者出现小于1m的花边状孔,而后者孔径约3pm。侯文贵等研究MFR分别为16和3的iP对膜性能影响,随着iPP的MFR减小,纯水通量和平均孔径减小。钟顺和等2发现浸涂型iPP膜的孔径要小于反应型iP膜。 Matsuyama和 Radovanovic等以iPP和聚丁烯、乙烯-降莰烯共聚物、乙烯戊烯共聚物等共混来提高微孔膜性能。 Matsuyama-发现聚丁烯的添加使微孔膜溶质截留率增加,但水通量下降。通过进一步萃取该膜中聚丁烯(这种膜是先通过萃取DPE制得的),可以使水通量几乎增加一倍,而溶质截留率基本不发生变化。在TPS制膜法的最后一个环节是用萃取剂溶解膜内的稀释剂,挥发性强的萃取剂会造成孔的塌陷现象,从而影响孔径与孔隙率。Kim等在PP/大豆油体系中选用了6种萃取剂,当使用 FREON(氟利昂)13时最大孔径为35m,而乙醇萃取会造成严重的孔塌陷使得孔径只有0.6μm。添加少量的助剂也可改善膜孔的结构,Lim等考虑添加成核剂。在30%(wt)的 iPP-CaH体系中加入了0.25%的成核剂,在42K/mn的条件下冷却球晶的尺寸从20~40m降低到3~8m。 Weimer在PP/白矿油体系中加入含氟祎唑啉。由于袆唑啉减小了两者表面能之间的差异,增加了相容性,液滴的尺寸也相应缩小,加人袆唑啉可得到更小的孔径(0.28m)。制膜工艺特别是淬冷时的淬冷温度及淬冷时间影响微孔膜的微观结构。当iP稀释剂体系分相时贫聚合物相的增长决定了以后制得膜的孔径。 Laxminarayan等对iPP晶体的生长和液滴相的粗化过程的相互关系进行了研究。将30%(Mwt) iPP/DPE体系以130K/min的降温速率从433K降至378K,结果发现,从1~4min的过程中,体系中液滴相的粗化过程非常明显,膜孔径越来越大,但到了4min以后,液滴就几乎停止生长了。 Matsuyama2用成核机理来解释iPP稀释剂体系亚稳定区的粒子增长,解释了深度淬冷可带来更小的液滴的现象。 McGuire等21对粗化过程提出了一些新的见解。他们对iP!DPE体系进行研究,结果发现,在液滴增长经典公式d=t中,当液滴相的体积分数从0.1增至0.61,指数a从0.22变大到0.47。他们随后又提出液滴生长模型,在iPP/DPE的实测的液滴生长数据与之对比,当表面张力波动15%时,误差11%;当 Hamaker参数波动15%时,误差4%;当适配参数波动15%时,误差11%1。Yag等ω以莰烯(CH)作为稀释剂,制备iPP管式膜,随着淬冷温度的降低,膜的微观结构会发生变化,在40℃下淬冷时,出现球串结构,而随淬冷温度的降低(30℃、20℃、10℃)出现越来越多的叶片状( leafy structure)结构。Kim等2研究30%(wt)、50%(w)、70%(w)的 iPP-CroH2体系,发现慢冷时得到的球晶内的孔和球晶间的孔均比淬冷时大得多。Iim等用50%(wt)的iPPC2H体系分别在7、46、760l10K/min的速率下冷却,发现随着冷却速率的提高,晶核密度提高,球晶数量增多、尺寸减小。 Mcguire等用20%(wt)、40%(wt)、60%(w)的iPP/C2H在1、10、50、100K/mn的速率下冷却也得到了同样的结果。可见不同的淬冷温度及淬冷时间,对液滴的生长和结晶产生很大的影响,从而影响微孔膜的微观结构制备非对称结构的微孔膜是近年的研究热点之一。为了得到非对称结构, Atkinson用温度梯度和表面蒸发两种方法,发现温度梯度对孔径变化的影响不大,而通过表面蒸发稀释剂,产生纵向的浓度差可得到明显的非对称结构。而且选择高粘度低分散性的稀释山中国煤化工滴流动减速,有利于保持浓度梯度,所制得微孔结构非对称性好。 Matsuyama t有CNMHG温度梯度和浓度梯度的方法可以得到非对称结构,发现在淬冷前,延长表面秦友时向、升两环境面及、样品温度对得到非对称结构有利,例如在30%(w)体系,表面稀释剂蒸发3min后得到的膜,顶部孔径1{m左右,底部5高分子通报2005年6月工业化中有时联用TP法与拉伸法制备PP中空纤维膜“,用少量的稀释剂,在成膜后,拉伸微孔膜,增大和固定已有的微孔。顾斌等研究发现,由于聚丙烯结晶时,石蜡油被排斥在晶片之间,因此片晶易被均匀拉开形成微孔,当定向拉伸微孔膜40%,微孔膜空隙率与用MSCS拉伸100%相当,且表面不产生皮层。近年来研究的另一热点是对聚丙烯膜进行亲水性改性, Chung等用羟基化聚丙烯( hydroxylatedpolypropylene,PPOH)和聚丙烯进行共混,改善膜的亲水性能,在膜分离过程中大大提高了膜通量和截留率膜污染现象也大大减小。 Onishi等使用聚2-甲氧基丙烯酸酯接枝聚丙烯(PP-g-PMEA)制备微孔膜,由于其为接枝共聚物,所得膜的结构与同等条件下iPP制得膜相近,但 PP-g-PMEA为亲水材料,不吸附蛋白质,具有较高的抗污性。此外还可对已制得的iP微孔膜进行后处理,后处理主要有两种方法(:(1)表面包覆处理:以甲基乙烯纤维素的乙醇溶液浸润微孔膜,水通量可提高34%;(2)表面接枝处理,用化学、光化学、辐射、等离子体接枝等方法在聚丙烯膜上接枝丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯等亲水基团,得到亲水膜。2TPS法制备聚乙烯微孔膜2.1低密度聚乙烯(LDPE)与线性低密度聚乙烯( LLDPE)骆峰、张军等圓以DPE为稀释剂制备LDPE微孔膜。测得LDPE接触角大于90度,为疏水材料通过比较不同的聚合物浓度发现10%(w)-30%(wt)之间可形成良好连接,孔径均一的蜂窝状孔结构浓度在40%(wt)~50%(wt),孔洞相对独立,但还可以看见明显的球晶,当浓度为50%(w)以上,基本没有微孔结构。在60℃下选择不同粗化时间,由于体系过冷度大,相分离后富聚相迅速成核结晶,液滴相的粗化过程被抑制,孔径呈无增大趋势,而在90℃恒温水浴中,结晶较慢,液滴可自由生长,所以膜的孔径有随粗化时间增大的趋势。Kenigsberg制备了辐射交联的线性低密度聚乙烯( LLDPE)微孔膜。例如先将100份 LLDPE/矿物油(17:83)混合体系先加热至140℃混合均匀,再加入预先加热到80℃的5份可辐射交联的溶液(由10g甘油丙氧基三丙烯酸酯,0.5g的光敏剂和9g的己二酸二辛酯组成),进一步混合均匀后,在紫外光的照射下进行辐射交联,最后用丙酮萃取出矿物油,即可得到具有交联结构的 LLDPE微孔膜。22高密度聚乙烯(HDPE)Kaimal等选用不同的分子量分布的PE与石蜡油制备微孔膜。分子量分布变宽几乎不影响孔隙率,但是透气性依次减小,孔径也依次增加。具有较低MFR值的HDPE制得的膜孔径较大6。研究发现不同稀释剂及其含量对微孔膜结构产生很大影响。张军等发现在高温(180℃)低剪切力的机械搅拌作用下,正十二醇、花生油、芥花子油、大豆油与正十二醇混合稀释剂可以作为HDPE体系的稀释剂,但发现花生油和芥花籽油体系基本无球晶生成。付金红等发现对于HDPE正十二醇体系,随着HDE初始浓度的增加,膜孔径减小。体系浓度在10%(wt)和15%(wt)时能形成良好连接的叶状结构;而在20%(w)~50%(wt)能看到明显的球晶结构,球晶与球晶的孔隙较大;60%(wt)时孔径很小,孔的数量则更少,球晶结构更为明显。同时,混合溶剂也可作为HDPE的稀释剂,例如,正十二醇与大豆油混合作稀释剂,当两者比例为554/6、3/7时体系结晶也不明显,而614、7/3、812体系明显具有较大的球晶当稀释剂正十二醇/大豆油并用比小于5/5时,随着正十二醇在混合稀释剂中所占重量分数的增加,微孔膜孔径减小。并用比大于5/5时,正十二醇含量对孔径没有影响。Ⅴ adalia等4用HDPE与邻苯二甲酸二(十三)烷基酯( ditrydecylphthalate,oP)和十六烷( hexadecane)三元体系通过TS法制备了微孔膜。他们发现,DTDP是HDPE的非良溶剂,而十六烷则是良溶剂,以中国煤化工P和十六烷体系的临界共溶温度(UCST)是133.5℃,比纯DTDP体系的155.1低,溶剂组成改为CNMH87.5/12.5时,UCST为127.3℃,T。和T。降低很多,溶剂,ST为122.1℃,T和T。降低不是很明显。当溶剂组成变为80/20时,无法观察到LL相分离。在萃取剂研究方面 Matsuyama等选用十种萃取剂做对比。当选用低表面张力或低沸点萃取剂时第3期高分子通报43·萃取剂挥发时,增大的毛细力易导致孔壁塌陷,所得膜的尺寸收缩增大,孔隙率、孔径、渗透性均有降低。lzod等还提出了新的萃取矿物油方法,即让纤维膜在二甲基二甘醇水溶液中萃取矿物油,再用水作为第二萃取剂萃取二甲基二甘醇,最后在110℃下蒸发掉水。同iPP一样,也有文献报道加入助剂改变HDPE膜的性能。例如在加入成核剂(二苄基山梨醇)之后,膜孔径明显变小。 Exited等在交联促进剂作用下使稀释剂之间和可交联,稀释剂与聚合物之间产生交联制备微孔膜。例如100份亚麻油混合0.15份交联促进剂(钴72#),在271℃下以60:40的比例与HDPE混合均匀,并挤出,再在20℃下加热60mn让亚麻油充分交联,最后在异丙醇中洗涤,得到重量减低仅为16%,孔径0.4μm的微孔膜。Ⅴ itzthum等用HDPE与牛脂胺制备中空纤维膜,在升温形成均相后,比较30℃和60℃两种冷却温度对膜孔结构的影响,发现30℃淬冷易产生大面积的致密皮层,而60℃几乎不产生。Sun用HDPE与聚乙二醇[Ply( ethylene glycol),PEG]制备中空纤维膜,在加热混合后直接在冷水中淬冷,由于PEG溶于水,微孔膜外表面发生NIPS,内部发生TS。們PS和NPS共同作用,得到较好的具有非对称结构的膜(外表面孔径小于内部)。2.3超高分子量聚乙烯( UHMW-PEUHMW-PE是指粘均分子量在150万以上的聚乙烯,由于其分子量远远大于普通聚乙烯,耐磨性、抗冲击性几乎是所有塑料中最好的。另外,还具有耐低温性、不粘附性及卫生性。 UHMW-PE分子量分布窄,膜的透气性好“。当HDPE中含 UHMW-PE20%(wt),按JsP8117标准测得透气量为430s/100mL,而含 UHMW-PE5%(w),只需380s/100mL,证明了 UHMW-PE可制备更好透气性的微孔膜。何亚东等4使用 UHMW-PE,采用mPS法制备微孔材料,结合 UHMW-PE/石蜡油二元体系相图,研究了该体系的相分离过程及组成对最终微观结构的影响,并且确定了 UHMW-PE与不同溶剂体系的相互作用参数,分析了由于溶剂不同造成相互作用参数的差异,以及导致最终微观结构的差别。Lopatin等“提出用 UHMW-PE与矿物油混合采用TPS法制备微孔膜,由UHMW-PE制得的微孔膜相对HFE微孔膜,具有更好的空气与水的渗透性;同时选用萃取剂时发现使用己烷时孔隙率几乎不变(64%),而使用热乙醇时,孔隙率下降(48%)。Kono“使用液体石蜡作为稀释剂,二氯甲烷为萃取剂,在萃取稀释剂后,130℃下进行双向拉伸,得到微米级的微孔膜。 Takita等对比了使用不同 UHMW-PE与HDE比例制备的微孔膜,发现提高UHMWPE的含量可提高膜的伸长率,降低热收缩。3TIPS法制备乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)微孔膜乙烯与丙烯酸共聚物由于在乙烯中引入丙烯酸参加共聚,使材料由疏水变为亲水,虽链的规整性被破坏,EAA仍然是半结晶型高聚物,使得EAA具有一定的强度、耐油耐溶剂性以及耐酸碱性。骆峰等∞经过测定,EAA的接触角小于90度,证实为亲水高分子材料。 Matuyama等用EAA的锌盐/DPE体系与PE/DE进行比较并作出相图,发现随丙烯酸含量增髙,EAA锌盐的浊点曲线向高温移动,而结晶曲线向低温移动,在降温时体系要更长的经历液-液相分离区,得到较大孔径的微孔。他们认为聚合物与DPE的相互作用能力变弱,导致体系在高温下就发生相分离。而结晶温度曲线的下移则是因为AA基团的增加,使得聚合物的规整性变差,结晶能力降低。在骆峰等用3种不同丙烯酸含量的EAA试验时,也得到相似的结论付金红选用多种溶剂作为稀释剂,实验证明植物油(大豆油、芝麻油、花生油、芥花子油)、邻苯二甲酸二乙基己酯(DoP)、二苯醚(DPE)等可以做为热致相分中国煤化工剂。用大豆油、芝麻油、花生油制得的膜孔径为18、1.6、0.6m,而用DOP孔CNMHGamo骆峰等卿2研究含DPE的10%(w)-50%(w)EAA体系,发EAA宫量旳增大,得到微孔孔径减小,孔隙率也减小。当EAA的浓度超过60%,浓度已大于偏晶点由于不经过LL相分离,几乎看不到孔的存在。张军等“3还证实随着淬冷温度的逐渐升高,孔径逐渐变大。在0℃和30℃的恒温条件下高分子通报2005年6月时,体系的过冷程度都很大,体系迅速通过LL相分离区而进入结晶温度以下区域,由于结晶驱动力大使得形成的晶核很多,造成留给液滴相粗化的空间很小,此外液滴相的生长因为球晶的生长以及高分子链段运动能力的丧失而早早地中止,最终形成的孔径没有明显的区别,在1~3m之间;在60℃的恒温条件时,体系的结晶驱动力没有0℃和30℃时的来得大,液滴相在富聚合物相产生稳定的晶核之前有一定的时间进行粗化过程,孔径在在3~5m之间;而在90℃时,体系始终处于结晶温度线以上,富聚合物相中没有结晶驱动力,所以不会存在结晶过程对液滴相粗化过程的抑制,液滴相可以自由地生长直至体系在冰水混合物中冷却固化,最终得到的孔径达到6~8m。4TS法制备乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)微孔膜EVAL亦可称 EVOH,是乙烯与乙烯醇共聚物。EVAL由于链上带有一OH基团,具有亲水性。专利报道用EⅤAI36份与PEG44份180℃下混合均匀后,在60℃水浴中淬冷,最后用异丙醇萃取PEG得到微孔膜,实验测得体系富聚相的相分离温度为140℃,固化温度为115℃( solidification temperatures)。 Waller改变传统的PEG作为稀释剂的方法,在选用丙三醇与PEG一同作为稀释剂制备EVAL微孔膜,得到孔径很小(0.01pm)的膜Iiu等”以PEG作为EVAL的稀释剂,作出该体系的系列相图后发现,随着EⅤAL分子量的增加,混合物的相容性能变差,LL相分离线向高温方向移动,但EVAL的分子量分布对体系的相容性没有影响当聚合物中OH基团含量逐渐增加,体系的LL相分离线和结晶温度曲线都会向高温方向移动,他们认为这是因为OH基团含量的增加溶解度参数会随之升高,这样就限制了聚合物和稀释剂之间的相互作用。Matsuyama等也对比了的多种不同羟值的EⅤAL制膜,并作出热力学相图。采用乙烯含量27%(w)40%(w)的EvAL,由于直接进入SL分离区,形成了粒子状( particulate structure)结构,而用乙烯含量60%的EⅤAL则形成蜂窝状结构,其水通量要优于粒子状结构的膜Luo等用异丙醇与水共同作为稀释剂制得EVAL微孔膜,作出了体系的相图。选用高于UCST的淬冷温度(60℃),由于液滴的结合机理,得到较大微孔。选用略低于结晶温度的淬冷温度(30℃),粗化与结晶同时发生,得到蜂窝状的微孔。选用远低于结晶温度的淬冷温度(5℃),体系迅速结晶,得到叶状微孔结构并且三者的孔径依次减小。 Matsuyama等对比不同的EVAL含量与不同的淬冷温度制膜,发现增高EVAL含量和低淬冷温度得到的微孔膜的截留效果好,但水通量降低。郭行蓬等。比较了两种羟基不同的EAL和PEG相图的差异。在此基础上,以PEG为稀释剂,mFS法制备了EVAL中空纤维膜。结果表明,纺丝时的冷却水浴温度、稀释剂的抽提温度以及EⅤAL含量对中空纤维的透气性有明显的影响。Waller在其工艺中使用的聚合物浓度较高,为提高孔隙率、防止产生皮层,采用后期拉伸的方法,而在EVAL中通过添加特殊的弹性体可以提高拉伸强度而不影响孔径和通量。Young等6在用EVAL与二甲基亚砜制备微孔膜时,分别使用表面蒸发稀释剂和浸入水中溶出稀释剂的办法得到具有非对称结构微孔膜。5ⅢPS法制备聚(4-甲基-1-戊烯)微孔膜聚(4-甲基-1-戊烯)(TPX)是一种高度结晶的聚烯烃,作为制备TIPS法微孔膜的材料,它具有以下优点:透气性高(水透过率为PE的⑩0倍)、热稳定性好(熔点230~250℃,热变形温度200℃)、机械强度高、耐化学溶剂性很强,熔点下几乎不溶于任何溶剂以及融化状态下粘度低。Llyd等最早提出用TPX加入53%(wt)的矿物油制备微孔膜,在263℃的混合温度,79℃的淬冷条件下,得到叶状结构的微孔膜,孔径约为1pm中国煤化工在随后的专利中, Muller等提出TPX中加入相容性较CNMHG脂)的同时,加入沸点较低且与TPX相容性较差的第二稀释剂(如三醋酸丙三醇酯),混合均匀后在一个表面蒸发第二稀释剂,使在厚度方向上产生稀释剂浓度差,得到具有非对称结构的微孔膜。例如选用己二酸二辛酯/三醋酸丙三醇酯,260℃下将40%(w)的TPX与60%的混合稀释剂(含己二酸二辛酯60%(wt),三醋酸丙三醇酯第3期高分40%(w)加热混合,240℃下在模头挤出,得到2m长的中空纤维膜,再在18℃的混合稀释剂溶液中(成分同前)淬冷,最后用异丙醇萃取稀释剂得到微孔膜。该微孔膜的孔隙率为61.9%,氧气通量为292 ml/ minm2。为了改善拉伸性能,又在TPX中加入了10%的PP,得到了结构基本不变,而拉伸伸长率增加到225%的中空纤维膜。 Kessler等用DOP与三醋酸丙三醇酯混合溶剂(或再加入少量蓖麻油)作为稀释剂,制得TPX中空纤维膜与平膜。例如用35%(w)的TPX与65%(wt)的混合溶剂290℃混合均匀后挤出,纤维在18℃的丙三醇中冷却,再以异丙醇萃取稀释剂,得到孔径0.25μm的微孔膜,该膜的外表面形成不明显的细小微孔,而内部形成微孔较大的非对称结构。6结東语PP、PE、EAA、EVAL、TPX等聚烯烃或其改性产物,它们的共同特点是常温下为结晶高聚物,具有很好的化学、物理稳定性。但是,这些材料常温下找不到良溶剂,无法使用NIPS法制备微孔膜。TF法制备微孔膜的方法拓展了膜材料的范围,开辟了制备微孔膜的新途径,随着研究的不断深入,该制膜方法制得的高分子微孔膜将有着广大的工业应用前景。参考文献:[1]高以恒,叶凌碧.膜分离技术基础,北京:科学出版社,1989:106-109[2]Castro A J. USP 4, 247498,1981[3] Vizthum G H, Davis M A. USP 4,490, 431,1984[4] Shipman G H.UP4,539,256,1985[5] Mrozinski JS.USP4,726,989,19886] Kinzer KE.USP4,867,881,1989[7]Kim JJ, Kim S S, Hwang J R.USP 5,250,240, 1993[8] Matsuyama H, Teramoto M, Kudari S. J Appl Polym Sci, 2001, 82(1)169-177[9] Kim S S, Lim G B A, Alwattari AA, et al. J Membr Sci, 1991, 64(1): 41-53[10]Lim G B A, Kim S S, Ye Q, et al. J Membr Sci, 1991, 64(1): 31-40[11] Yang M C, Pemg J S. J Polym Res, 1999, 6(4)[12] Matsuyama H, Berghmans S, Lloyd D R. Polym, 1999, 40(9): 2289-2301[13]Lloyd D R, Barlow J W, Kinzer K E. J Membr Sci, 1991, 64(1-2): 1-11[14]孙卫明,杜慧芳功能高分子学报,1996,9(3):453~460[15] McGuire K S, Laxminarayan A, Martula D S. J Colloid Interface Sci, 1996, 182(1): 46-58[16] Radovanovic P D, Perez M A, Thomas S D. USP 6,461, 724,2002[17] Weimer W K, Keenan G E, Kinney R J. USP 5,690,949, 1997.[18 Kessler E, Batzilla T, Wechs F, et al. USP 6, 375,876, 2002[19] Exsted B J, Maki R J, Mailland J M. USP 6,010,776, 2000[20] Atkinson P M, Lloyd D R. J Membr Sci 2000, 171(1): 1-18[21]侯文贵,李凭力,张翠兰,等,第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集,153-159[22]钟顺和,李传峰,孙宏伟,等,膜科学与技术,2002,2(4):21-25[23] Matsuyama H, Okafuji H, Hajime M, et al. J Appl Polym Sci, 2002, 84(9): 1701- 1708[24] Laxminarayan A, Meguire K S, Kim S S, et al. Polym, 1994, 35(14): 3060-3068[25] Masuyama H, Teramoto M, Kuwamura M. Polym, 2000, 41(24): 8673-8679[26]McGuire K S, Laxminarayan A, Lloyd D R. Polym, 1995, 36(26):4951-496[27] McGuire K S, Lloyd D R, Lim G B A. J Membr Sci, 1993, 79(1): 27-34[28]Kim S S, Lloyd D R. J Membr Sci, 1991, 64(1-2): 13-29[29] Matsuyama H, Yuasa M, Kitarnala Y, et al. J Membr Sci, 2000, 179(1-2): 91-100[30]顾斌,曹毅,杜强国,杨玉良.功能高分子学报,1999(3):281-284[31] Chung T C, Lee SH. J Appl Polym Sci, 1997, 64(1-2): 1-11[32] Onishi M, Shimura K, Seita Y. Polym, 1995, 46(2): 219-223中国煤化工[33]孙卫明,杨予根,王洪冰,现代化工,1996,16(7)48-49[34] Baea B, Chunb B H, Hac H Y. et al. J Membr Sci, 2002, 202 245-252CNMHG[35]骆峰.学位论文.南京工业大学,2001[36]张军,骆峰,王晓琳,等.第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集2002,231~226[37] Kenigsberg I. USP,928,582, 199946高分子通报2005年6月[38]Kaimal N, Takita K, Kono K.USP133,2000[39]张军,付金红,万灵书,等第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集.2002,B35,225~230[40]付金红.学位论文,南京工业大学,2003[41] Adalia H C, Lee H K, Myerson A S, et al. J Membr Sci, 1994, 89(1-2): 37-50[42] Matsuyama H, Kim M, Lloyd D R J Membr Sci, 2002, 204(1-2): 413-419.[43] Izod T P, Hacker S M, Bose A, USP 5,230,854,199[44] Sun H, Yi Y S, Rhee K B. USP 6, 436, 319,2002[45] Lopatin G, Yen L Y, et al.USP4,778,601,1988[46 Takia K, Funaoka H, Kaimai N. USP 6, 245, 272, 200147]何亚东,薛平,何继敏,等,中国塑料,199,13(5):48~55[48]何亚东,薛平,何继敏,国塑料,199,13(5):56-6[49 Kono K, Mori S, Miyasaka K. USP 4,,, 198650]骆峰,张军,王晓琳,等.高分子学报,2002,(5):566-571[51]Matsuyama H, Berghmans S, LLoyd D. I Membr Sci, 1998, 142(2): 213-214[52]付金红,张军,王碧佳,等,第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集,2002,202[53]骆峰,张军,王晓琳,等.第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集,2002,209-215[54]张军,骆峰,王晓琳,等.高分子学报,2003,(2):241-246[55]张军、骆峰、王晓琳,等第四届全国膜和膜过程学术报告会论文集,2002,216-23[56 Miller H J, Wechs F. USP 4,968, 733, 1990[57] Waller C P.USP5,962,544,1999[58]LiuB,DuQ, Yang Y.200,180(1):81-92[59] Matsuyama H, Kobayashi K, Maki T, M. et al. J Polym Sci: Part B, 2001, 82(10): 2583-2589[60] Luo R L, Young T Y, Sun Y M. Polym, 2002, 44(1):157-16661] Matsuyama H, Iwatani T, Kitamura Y. J Appl Polym Sci, 79(13),2001[62]郭行蓬,柳波,葛昌杰,等功能高分子学报,2001,14(1):23-26[63] Yong T H, Huang Y H, Chen L Y J Membr Sci, 2000, 164(1-2): 111-120[64] Lloyd D R, Kinzer E K, Tseng H S. J Membr Sci, 1990, 52(3):239-261[65 Muller M O, Kessler E, Hormscheidt R R.USP921,2002[66] Kessler E, Batzilla T, Wechs F, et al. USP6Research Review on Polyolefin Microporous Membrane viaThermally Induced Phase SeparationLUO Ben-zhe, ZHANG Jun, WANG Xiao-Iin2(1 College of Materials of Science and Engineering, Nanying University of Technology, Nanying 210009, China;2 Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Because it is difficult to find good solvents for non-polar crystallizable polymer at room temperaturethe microporous membranes cannot be made by non-solvent induced phase separation. But a recently developedmethod of thermally induced phase separation has resolved the question. Researches showed that some polyolefisuch as polypropylene( PP ), polyethylene( PE), poly( ethylene-co-vinyl alcohol )EVAL, ethylene-acrylic acidcoplymer(EAA)and poly(4-methyl-1-pentene)(TPX)are materials of making microporous through thermally inducedphase separation. This article reviews the research development and focuses on the effects of different kinds ofaterials(polymer, diluents, extractants and additive agents) on microporous membranes pore diameter, transferrate and asymmetric structureKey words: Polyolefin; Microporous membrane; Thermal中国煤化工search progress;eviewCNMHG

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