ZrO-,2-填充PTFE微孔膜的制備及膜性能研究.pdf

1、PTFE微孔膜是一類新型膜材料，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、出色的防水、透濕等特性，在化工、電子、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域都具有極其廣闊的應(yīng)用前景。但純PTFE膜力學(xué)強(qiáng)度及親水性等性能較差，很大程度上限制了其在眾多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此，PTFE微孔膜的改性引起國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者的研究興趣。
　　 本研究以PTFE乳液樹脂為原料，ZrO2微納米粉體為增強(qiáng)體，采用機(jī)械拉伸法制備出ZrO2/PTFE復(fù)合微孔膜，系統(tǒng)研究了各工藝條件對(duì)于復(fù)合微

2、孔膜孔隙率、結(jié)晶度和拉伸強(qiáng)度等性能的影響，同時(shí)采用低溫等離子體對(duì)復(fù)合微孔膜進(jìn)行表面處理以改善其親水性，并利用XPS分析改性后復(fù)合微孔膜表面化學(xué)成分變化。
　　 實(shí)驗(yàn)首先研究了造孔劑和分散劑對(duì)于復(fù)合微孔膜制備的影響，結(jié)果表明添加NaCl或NH4HCO3造孔劑制得的復(fù)合微孔膜孔隙率略有增加而拉伸強(qiáng)度大幅降低；添加了PVA分散劑制得的復(fù)合微孔膜孔隙率和拉伸強(qiáng)度均大幅增加。
　　 采用單因素法系統(tǒng)研究了各工藝條件對(duì)ZrO2/PT

3、FE復(fù)合微孔膜孔隙率、結(jié)晶度和拉伸強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明：復(fù)合微孔膜的孔隙率與拉伸倍數(shù)、ZrO2含量和熱處理時(shí)間成正比關(guān)系；隨著熱處理溫度的升高，復(fù)合微孔膜孔隙率先增大后減小，在熱處理溫度320℃時(shí)達(dá)到最大值，孔隙率的變化情況符合時(shí)溫等效原理；復(fù)合微孔膜的結(jié)晶度與拉伸倍數(shù)、熱處理溫度和熱處理時(shí)間成正比，與ZrO2含量成反比，且結(jié)晶度變化符合時(shí)溫等效原理；拉伸強(qiáng)度與ZrO2含量成正比，與拉伸倍數(shù)成反比。拉伸強(qiáng)度隨著熱處理溫度的升高或熱處理時(shí)

4、間的延長(zhǎng)，呈先增大后減小的變化趨勢(shì)，分別在310℃和10min時(shí)出現(xiàn)最大值，這是結(jié)晶度和孔隙率兩方面因素共同作用產(chǎn)生的結(jié)果。
　　 在80℃、30％的NaOH溶液中浸泡ZrO2/PTFE復(fù)合微孔膜研究其耐強(qiáng)堿性能，隨著強(qiáng)堿處理時(shí)間的逐漸延長(zhǎng)，微孔膜的拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減小在趨于平緩的變化趨勢(shì)；12h后復(fù)合微孔膜的拉伸強(qiáng)度變化不大。
　　 采用低溫等離子體對(duì)復(fù)合微孔膜進(jìn)行表面改性以提高其親水性，研究表明：ZrO2/PTF