本网讯(材料与能源工程学院 图文/罗大军)
本网讯我院罗大军副教授为第一作者与通讯作者在国际期刊《Reactive and Functional Polymers》(SCI检索JCR 1区,影响因子IF =5.1)上发表题为《Regulation of dual-scale structure ofpolypropylene/poly(ethylene-co-vinyl alcohol) hollow fiber membranes with bimodal pore base on lamellae optimization during annealing》研究论文,并被Web of Science数据库检索。
在各种分离膜材料中,中空纤维膜因具有较大的比表面积与成本优势,在气体分离、水处理与工业化溶液分离领域广泛的应用。然而,即使使用非溶剂诱导或热诱导相分离方法制备聚合物分离膜材料,也会存在有机溶剂残留,这限制了膜材料在生物,制药和食品加工领域的更广泛的应用。因此,开发一种绿色无溶剂的高性能聚合物中空纤维膜制备方法是十分必要的。
本研究以聚丙烯接枝马来酸酐为增容剂,通过熔融纺丝和拉伸制备了双峰孔聚丙烯(PP)/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)中空纤维膜(PMEHFMs)。基于EVOH对PP相成核行为和晶体生长的影响,详细研究了退火温度对加入EVOH的中空纤维微观片层结构的影响,并建立了中空纤维在退火过程中的微观结构变化模型,以期对双峰孔双尺度结构的调控起到指导作用。随着退火温度的升高,晶体长周期(L)逐渐增大,而片晶厚度(Lc)和刚性非晶厚度(Ltr)在退火温度升高至160℃时先增大后减小,在退火温度为150℃时达到最佳值。150℃退火中空纤维的最佳结晶度和片层取向分别为48.48%和0.863。随着退火温度的升高,PMEHFMs中小尺度孔的孔径先增大后稳定在183 nm,这与退火中空纤维片层厚度的变化相对应。PMEHFMs孔隙率随退火温度的升高先增大后减小,这也与PMEHFMs纯水通量的变化相对应。