功能型PP/EPDM TPV超疏水表面的构建及其性能研究

来源 :青岛科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Louis027
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
通过动态硫化法制备了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),研究了其撕裂模式下的Mullins效应及非等温结晶动力学,通过Avrami、Ozawa方程描述其非等温结晶行为;采用模板法,以刻蚀后的铝箔或金相砂纸为模板,实现TPV表面的功能化,获得具有超疏水超亲油行为的TPV薄膜,系统研究了不同刻蚀时间的铝箔为模板对TPV薄膜超疏水性能的影响及模压后TPV膜在严苛环境下的稳定性,对其表面微观结构进行了表征,并表征了功能TPV膜表面的自清洁行为;构建了一种新型可连续工作的“直通式”新型油水分离装置,探索了TPV膜用于油水分离的可能性,通过控制装载卷绕TPV膜的间隙、抽力、不同种类的油,系统且量化研究了对油水分离效果的影响规律,并提出其油水分离机制,且对用于油水分离的TPV膜进行了耐久性测试。主要结论如下:(1)对撕裂模式下PP/EPDM TPV的Mullins效应及其可逆回复进行研究,研究表明,在撕裂模式下,PP/EPDM TPV存在明显的Mullins效应并表现为应力软化现象,且随树脂相PP含量的增加而变得显著,Mullins效应的可逆回复表现出明显的温度依赖性,在热处理条件下,PP/EPDM TPV的Mullins行为表现出良好的可逆性。对PP/EPDM TPV的非等温结晶行为的结果表明,Avrami方程可以很好地描述纯PP和PP/EPDM TPV的非等温结晶行为;Ozawa方程则不适合描述PP/EPDM TPV非等温结晶行为;对于纯PP和PP/EPDM TPV,其非等温结晶过程中的结晶速率随冷却速率的增加而增加;在相同的降温速率下,相比于纯PP而言,PP/EPDM TPV具有更高的初始结晶温度(T0)和结晶终止温度(Tc),这暗示了EPDM硫化胶粒子可在TPV体系的结晶过程中起到成核剂作用,并促进树脂相PP的结晶。(2)以稀盐酸(HCl)刻蚀后的铝箔为模板,通过模压法制备出基于PP/EPDM TPV超疏水超亲油薄膜,采用FE-SEM观察了不同刻蚀时间铝箔及模压后的TPV表面微观形貌,结果表明,TPV表面的粗糙结构是在与模板的剥离过程中树脂相PP塑性形变而产生的纤维状撕裂带,使空气被拦截在复杂的撕裂带之间,大幅度地减少了液滴与TPV膜的接触面积,从而赋予其良好的超疏水性能;与未经刻蚀铝箔模压的TPV膜相比,随着铝箔刻蚀时间的增加,TPV膜表面的粗糙度不断增加,尤其是刻蚀时间为10 min的铝箔模板模压的TPV膜表面粗糙度最为明显;润湿性结果表明,经过刻蚀铝箔模压后的TPV膜表面的疏水性获得显著提高,采用刻蚀10 min铝箔模板模压所得的TPV膜表面,其超疏水性能达到最佳(接触角为157.9°±2.9°,滚动角为4.3°±1.1°);模压后的TPV膜具有优秀的耐磨性、抗酸碱溶剂性及良好的耐热性;自清洁性能测试表明,超疏水超亲油TPV膜具有高的拒水性,且能将附在其上的灰尘杂质带走,而不被液体污渍所附着,表现出优异的自清洁性能;采用自制的直通式油水分离装置,对超疏水超亲油TPV膜进行了油水分离测试,结果表明,PP/EPDM TPV膜可用于油水分离,且当分离压力低于5 k Pa时,油水分离效率最高可达100%。(3)为了大面积制备油水分离实验用超疏水超亲油PP/EPDM TPV膜,采用模压法,以金相砂纸为模板制备出大面积的超疏水超亲油TPV表面。与刻蚀铝箔模压后的超疏水超亲油TPV膜相比,采用金相砂纸模压后的TPV表面的粗糙程度虽不高,但仍可达到超疏水的要求,尤其是经W10砂纸模压后的TPV表面其接触角可达155.2°±0.7°,滚动角为5.1°±1.2°,属于超疏水表面,可用于油水分离;将超疏水超亲油PP/EPDM TPV表面卷绕后放入直通阀中,组成直吸式压力响应阀,之后进行油水分离实验,系统研究了影响直吸式压力响应阀油水分离能力和分离效率的因素,包括分离膜间隙、分离压力、油的种类等;结果表明,直吸式压力响应的油水分离装置具有优异的油水分离能力,且分离膜种类、分离膜间隙和油的种类可显著影响其油水分离能力;当油水分离装置中薄膜卷绕物的膜间隙为50μm、分离压力为4 k Pa时,达到最佳油水分离性能,且油水分离效率高达98.52%。
其他文献
关于产城融合,多数学者认为其关键主要是城市产业区与主城区的功能在空间上的一种融合,以往学者们主要将产业比较发达的大城市作为研究对象,进行产城融合的相关研究。当前我国进入了新型城镇化的关键时期,研究具有代表性的特色小镇的产业区与镇区的融合发展十分必要,研究提出能够适用于特色小镇产城融合的规划发展策略具有重要意义。本次研究首先通过梳理产城融合方面的国内外文献,明确了国内外关于产城融合的规划研究方向和研
学位
分子筛作为一种优异的固体酸催化剂,广泛应用于石油加工、石油化工、环境化工和精细化工等领域,但现有分子筛型催化剂主要用于Br(?)nsted酸催化反应,Lewis酸型催化剂种类少,制备方法不足,主要是通过负载以获得更多的Lewis酸活性位点,而本论文通过向分子筛骨架中引入Ga元素增加了酸性位点。这主要是由于Ga的金属性更强,更容易形成氧化物或复杂的Ga-Si化合物,使得产物具有更强的Lewis酸性,
学位
当前国内游客的旅游需求呈现出高端化的发展趋势,而保亭县是国内少有的热带雨林山地温泉县城,应当结合自身资源优势和游客需求来完善康养旅游产业体系。因此,保亭县要紧抓当前国内旅游业发展契机,主动利用当地自然康养旅游资源以及黎苗族文化特色来打造健康养生主题旅游产品,在旅游市场吸引更多游客。本文以保亭县为研究对象,针对保亭县的康养旅游产业进行了规划设计研究,论文首先基于文献研究法、比对分析法、问卷调查等方法
学位
晶粒细化是提高铝合金力学性能的有效途径。晶粒细化方法与工艺一直是铝合金研究的重点。近年来,新型、高潜力镁铝尖晶石型细化剂成为研究热点。解决镁铝尖晶石团聚难题,充分发挥镁铝尖晶石异质形核的作用是该类细化剂的重要研究内容。本文系统性地研究了氧源和工艺参数对原位合成镁铝尖晶石及其在铝合金中的异质形核作用的影响,探究低成本的简单工艺方法改善镁铝尖晶石润湿性和分散性的可行性,以提高其细化效果。(1)采用熔体
学位
金属空气电池是当下热门的储能装置,其中,锌空电池由于其安全、工艺简单、成本低廉和理论能量密度高的优点,具有广阔的发展前景。锌空电池的空气电极充电时发生析氧反应(OER),放电时发生氧还原反应(ORR),两者涉及反应步骤多,且能垒高,导致反应动力十分缓慢。因此,需要高效催化剂降低反应能垒,加快反应速率。当前,常用的ORR和OER催化剂分别是Pt/C和RuO2、Ir O2等,这类催化剂成本高、稳定性差
学位
乡镇作为我国最低一级建制的基层政府,其向上对应着县(城区)政府,向下对应着广大乡村地区,是我国新型城镇化建设和乡村振兴发展中承上启下的重要承载地。我国进行过多次的乡镇体制改革,尤其近年越来越重视简政放权改革。在新形势下,如何进一步发挥规划管理事权下放基层的积极作用,解决改革过程中出现的问题,以规划管理改革的契机进一步促进地方经济社会发展,是新时期生态文明发展中亟待研究解决的重要课题。在简政放权政策
学位
“实施城市更新”是中共中央国务院近年来做出的重大决策部署。实施“城市更新行动”目标是转变城市开发建设方式,注重提升城市功能,补齐城市短板,完善城市基础设施和公共服务设施,改善居住环境。实施“城市更新行动”的实质是顺应城市可持续发展规律,尊重人民群众意愿,满足人民群众对美好生活需求,增强城市发展活力。开展城市更新活动的理念是遵循绿色低碳可持续发展,坚持因地制宜与“留改拆”并举,以保留利用提升为主,通
学位
平台与机构媒体各有自己的优势与缺憾,在深入推进媒体融合中如何建立有效协作关系,是一个需要重视的课题。本文调研了腾讯新闻联手新京报推出“我们视频”的过程,从跨组织协作式新闻生产角度审视这个典型的中国案例,讨论双方有效协作的可能,以及未来发展中的不确定性。
期刊
实施改革开放和市场经济以来,我国的工业化和城镇化率有了显著提升,土地城镇化速度远远高于人口城镇化速度,城市建设用地的迅速增加,导致了耕地、园林地等非建设用地大量减少。为防止城镇在空间上无序扩张和蔓延式发展,促进城镇空间形态紧凑、有序、成片,城镇功能集约高效,学界和政界都在思考如何管控和遏制当前城镇摊大饼式的开发模式。其中,通过划定城镇开发边界能够有效地控制城镇无序蔓延式扩张,合理调控城镇空间形态和
学位
电流变材料作为一种对电场响应快速的新型智能材料,在电控制器件中显示出巨大的应用前景,近年来受到越来越多的关注和应用。电流变液由绝缘载液和可极化颗粒组成,未施加电场时,粒子随机分散,且表现出类似液体的性质。当施加电场时,使电流变液中的类液态快速转换为类固态,沿电场方向形成链状或柱状结构。当移除电场时,上述过程是可逆的,因此在减震结构、制动领域等方面的研究中具有广泛的现实意义。在众多的无机材料中,二氧
学位