受限条件下梳状高分子材料结构及应用的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackyddd
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具有结晶性能的梳状高分子聚甲基丙烯酸十八酯(PSMA)以及N-十八烷基化聚乙烯亚胺(PEI18C),它们均由非晶主链跟结晶侧链烷基两部分组成,其在受限条件下会表现出有异于本体的性能。本文成功通过模板法(阳极氧化铝模板,AAO)制备了PSMA纳米棒和静电纺丝技术制备了PSMA/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及PEI18C/PET连续纳米纤维。并通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析(TG)等测试手段对梳状高分子在纳米受限条件下的形态结构及结晶等行为进行了研究。研究发现梳状高分子在AAO模板以及连续纳米纤维的受限条件下,其结晶温度以及熔融温度均向低温方向偏移。通过非等温结晶实验得到,在AAO模板中的PSMA纳米棒与PSMA本体相比较,半结晶周期t1/2以及F(T)均有较大的增加,并且口要小于PSMA本体,这都说明PSMA在AAO模板中存在受限结晶行为。同样的在PET纳米纤维中的PSMA以及PEI18C也存在明显的受限结晶行为。  另外,随着水资源的日益短缺,污水处理成为21世纪最为热点的话题之一。超滤膜由于其具有低压高通量、高截留、节能高效、不污染环境、易于操作控制等优点,在水处理中应用越来越广泛。聚偏氯乙烯(PVDF)是目前市场上应用较为广泛的滤膜材料,但其本身具有疏水性使其制得的膜存在纯水通量较小,膜污染严重且机械性能较低等问题。本文旨在将静电纺丝得到的纳米纤维作为支撑材料,经PVDF铸膜液进行铸膜之后得到具有低压高通量、高截留率的复合超滤膜。当纳米纤维膜厚度在25~275μm之间增大时,以60%乙醇为凝固浴得到的复合膜的水通量在100~1400L/m2h之间增大,而以水为凝固浴得到的复合膜的水通量在40~220L/m2h之间增大。膜的抗污性以及机械性能提高,同时由于纳米纤维中含有储能单元PSMA,使得复合膜在20~50℃范围内具有一定的温敏性。
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