溶液相轉(zhuǎn)化法相分離過程降溫速率模擬研究.pdf

1、相分離過程中受到一系列因素的影響，已經(jīng)有不少的研究人員做過較為系統(tǒng)的研究，但大都針對凝固浴溫度、初始鑄膜液溫度、聚合物相容性等這些影響因素本身對相分離過程的影響，很少涉及由這些影響因素引起的溫度變化的作用。本論文針對這一方面的空白，用計算機軟件作為輔助，建立模型，預(yù)測相分離過程中由這些因素引起的溫度變化的路徑和產(chǎn)生原因，通過模擬與實驗相結(jié)合探討溫度變化對膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生的影響。
　　 在一系列假設(shè)的基礎(chǔ)上，本論文研究和建立

2、了平板膜相分離過程溫度演變模型，通過MATLAB計算機軟件輔助，以聚氨酯/N，N-二甲基乙酰胺/水(PU/DMAc/H2O)體系為例，模擬預(yù)測了凝固浴溫度、初始鑄膜液溫度和膜厚對相分離溫度變化的影響，并從熱力學(xué)和動力學(xué)兩方面分析了產(chǎn)生這種影響的原因。同時，制備了PU/nMAc/SiO2/H2O體系平板膜，分別對不同的凝固浴溫度、不同的初始鑄膜液溫度以及不同厚度下，溫度變化路徑對膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的影響進行了分析和討論，發(fā)現(xiàn)凝固浴溫度、初

3、始鑄膜液溫度和膜厚都通過熱傳導(dǎo)或雙擴散，對相分離溫度的下降速率產(chǎn)生影響，而不論由何種因素引起的變化，降溫速率快則生成的膜表層孔較為疏松，亞層孔發(fā)展較好，但降溫速率過快則導(dǎo)致體系不穩(wěn)，膜孔均勻性變差。
　　 借鑒平板膜模型的經(jīng)驗，建立中空纖維膜相分離溫度演變模型，以PU/DMAc/H2O體系為例，模擬預(yù)測了凝固浴溫度、卷繞速率和溶劑選取對相分離溫度變化的影響，同時，采用濕法制備了PU/DMAc/SiO2/H2O體系中空纖維膜，分別