去膜剂替代品,去膜剂在哪可以买到

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-30 08:52:03

01聚四氟乙烯(PTFE)膜的基本特性

工业制备PTFE膜主要通过机械拉伸PTFE坯料制备而成,具体工艺流程如下表所示:

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将PTFE树脂和助挤剂等混合后,通过挤压和压延设备将制备的棒状型材压成膜片状,再进入拉伸设备进行横纵向拉伸,得到所需要厚度的PTFE微孔膜。

经过拉伸后制备的PTFE微孔膜,具有细微纤维连接岛状“结电”的特殊结构,如下图所示,微纤维间形成孔隙,平均孔隙约为0.02-15μm,孔隙率约为25%-96%,厚度约为20-100μm。由于其孔径小于雾滴直径,又远大于水蒸气分子直径,且孔隙率高,因此PTFE微孔膜除了具备PTFE材料的卓越性能外,还具有出色的防水、透湿及电荷储存稳定等特性。

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由于PTFE表面能极低(仅1.85*10-2N/m),使得PTFE微孔膜表面极端惰性,亲水性极差,与其他材料的结合性差。为了提高PTFE微孔膜表面活性,可以通过辐射、接枝、化学腐蚀、填充等方法针对PTFE微孔膜改性处理,提高PTFE膜的多功能性。

02应用领域(除了我们熟知的在工业烟气处理方面)

(1)化工领域

PTFE微孔膜孔径小、孔隙率可调,同时具有出色的化学稳定性、耐高低温等特性,是一种优异的微滤膜材料,但PTFE膜表面疏水性强,分离极性分子效果不佳。所以,会通过进行磺酸化改性、无机填料改性等工艺来增强膜的亲水性。

(2)医学领域

PTFE膜具有良好的柔韧性和生物相容性,正逐渐成为生物功能材料的重要组成部分,已在临床领域广泛用于促进人体病理和创伤组织或器官恢复,如:促进骨折愈合、皮肤或器官移植、牙周组织再生等。目前主要通过辐射接枝、填充等方法将医用功能分子固定在PTFE微孔膜上,使其具备特殊的医疗用途,目前已取得良好效果。

(3)电子领域

A、驻极体

PTFE作为目前所知道的热稳定性最好的聚合物驻极体,不仅具有较高的压电活性,而且还具有突出的耐温性和优异的电荷储存稳定性,已经被广泛应用于驻极体传感器和驱动器、驻极体马达、驻极体辐射计量仪及宽温区驻极体空气过滤器等领域。

B、质子交换膜

质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件,它的好坏直接影响电池的使用寿命。

质子交换膜本质是一种选择透过性膜,它的原理是通过成膜材料上的功能基团(磺酸根等),能够与质子容易结合,形成一条条质子通道,使得质子能够顺利通过膜。

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质子交换膜工作原理图示

用于PEMFC的PEM主要性能要求如下:

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目前商业化的膜材料为全氟磺酸膜,虽具有优异的化学稳定性和良好的质子传导率,但由于价格昂贵及对水和温度的依赖性较强,导致了其实际应用成效。

由于PTFE膜的优异性能,使其成为最佳的全氟磺酸膜替代品。一般包括两种较为简单可行的方法:

A、表面沉积法:即以PTFE膜为基底,在孔中填充电解质;

B、辐射接枝法:电离辐射的作用下使PTFE膜表面产生若干活性点,再把乙烯基单体或其均聚物接枝到这些活性点上。

03未来发展方向

以功能分子修饰PTFE微孔膜,使其具有催化、抗菌、药物传输、质子交换等特殊功能,不仅拓宽了PTFE膜在医学、电学、能源、特种服装等领域的应用,也为以后开发新型功能的膜材料奠定了基础。

但由于功能化PTFE的研究较少,还不够成熟。一是功能分子范围较窄,二是功能化制备方法研究不够细致,同时设备仪器昂贵等原因限制了功能化PTFE膜的应用。


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