【摘 要】
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聚氯乙烯(PVC)具有价格低廉、耐微生物浸蚀、耐酸碱、化学稳定性好等特点,是一种值得推广的膜材料。本文以PVC为原料,采用溶液相转化法制备多微孔薄膜,研究了多种因素对所制备薄
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聚氯乙烯(PVC)具有价格低廉、耐微生物浸蚀、耐酸碱、化学稳定性好等特点,是一种值得推广的膜材料。本文以PVC为原料,采用溶液相转化法制备多微孔薄膜,研究了多种因素对所制备薄膜孔结构的影响,以及将此种薄膜应用于铅酸蓄电池隔板和锂离子电池隔膜领域的相关问题。 首先,通过溶液相转化法制备薄膜样品,采用扫描电镜观察膜表面形貌,应用Image-pro-plus(4.5)专业图像分析软件对SEM照片进行分析。发现溶剂组成,蒸发时间,聚合物浓度,凝胶浴组成是影响薄膜结构的主要因素。采用DMF制备的PVC薄膜具有多孔结构,而以THF作为溶剂则得到致密的无孔膜,向THF中添加一定含量的甲醇也可得到具有多孔结构的膜。聚合物溶液浓度会影响成膜性能和膜孔结构,浓度适中可以制得完好平整的薄膜,随着浓度增大得到的薄膜孔结构由疏松不连续的颗粒状变为表面致密的网络状多孔结构。溶剂的蒸发速率和时间对膜的结构也有很大影响,蒸发速率常数越小,膜孔径越小:当蒸发速率一定时,随着蒸发时间延长,膜孔由致密到疏松,孔径由小到大。凝胶浴中加入适当含量的溶剂可以改变膜的结构形态,溶剂的加入降低了界面处的聚合物浓度促使形成其更薄的多孔皮层,所制备的薄膜变得疏松多孔,且孔径逐渐增大。 其次,结合电池隔板的特殊性能要求和成型设备的特点等设计实验。通过调整配方,添加无机填料Si02,玻璃纤维,表面活性剂等不同方法制备一系列PVC多孔隔板,并采用专用的电池隔板测试仪器对其性能进行表征,使用扫描电镜观察表面形貌,优化了PVC隔板性能,使其适用于铅酸蓄电池隔板领域。 最后,研究了铜试剂接枝PVC薄膜在紫外光辐照下的交联反应。发现随铜试剂加入量的增加,交联度逐渐增加,PVC树脂与铜试剂质量比为10:3时所制得的样品交联度最大,以后随铜试剂用量增加交联度反而下降。接枝温度和接枝时间均会影响交联度,且二者之间是相关联的,在接枝温度70℃,接枝时间2h时交联度最大。随紫外光辐照时间增加,交联度增加。辐照时间在60min以下,交联度增加迅速,辐照时间超过60min以后,交联度基本稳定,略有下降。
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