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聚丙烯(PP)微孔膜广泛应用于电池分离膜、生物过滤、化工提纯、人工肺和服装等领域,而热致相分离法(TIPS)法是一种新颖的制膜方法。本文研究了TIPS法制备PP过程中,PP牌号、稀释剂品种、成核剂和制膜工艺对微孔膜结构的影响,并初步探讨了TIPS法制备聚(4-甲基-1-戊烯)(TPX)微孔膜。 TIPS制备PP微孔膜时,需要选择高温下能与PP完全混溶,降温又能与PP分相的溶剂作为PP的稀释剂。本实验中尝试用12种溶剂作为稀释剂,并使用了混合稀释剂扩大选择范围,研究了稀释剂品种对微孔膜结构的影响。实验结果发现:对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、液体石蜡、二苯醚(DPE)、苯甲酸甲酯、大豆油、玉米油、花生油、芝麻油、油酸可以与PP在180℃下混溶,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、蓖麻油不能与PP混溶。大豆油、玉米油、花生油、芝麻油分别与DBP组成混合稀释剂均能与PP混溶。其中DPE、DBP/大豆油(7/3,质量比,下同)、DBP/芝麻油(7/3)可以制得孔径小且规则的蜂窝状微孔,平均孔径分别为1.7、1.1、1.0μm。 确定稀释剂后,研究了体系浓度和淬冷温度对膜结构的影响。PP/大豆油体系的偏晶点在PP浓度30wt%左右。在该浓度下降温,体系只发生S-L相分离,微孔结构不规则;另一方面,PP/DBP/大豆油体系的偏晶点却在PP浓度45wt%左右。在PP浓度30wt%时可以制得蜂窝状微孔,而且增高PP浓度,孔径随之减小。另外,以PP/DBP/大豆油体系制膜,当淬冷温度在远低于体系结晶温度的30℃时,孔径几乎不受粗化时间影响;在90℃时,孔径随粗化时间延长而增大;在浊点和结晶温度之间的118℃时,体系仅发生L-L相分离且不固化,孔径和粗化时间存在0.291的指数关系。 在PP/DBP/大豆油体系(30/49/21)下,考察PP牌号的影响时发现:高熔体流动速率(MFR)的PP体系得到膜孔径大。选用MFR为0.16、7.7、17.3、35.1g/10min的PP,所制得微孔膜平均孔径分别为1.34、1.42、1.95、2.07μm。说明体系在旋节线分解后,体系粘度对液滴的生长起主导作用。DSC实验还表明:高MFR的PP制得的微孔膜,具有更高的熔融温度、结晶温度和结晶度。 关于TIPS法制备PP微孔膜的研究发现除了PP含量、稀释剂种类、粗化温