硬弹性材料拉伸成孔机理及PVDF多孔膜的制备.pdf

第36卷第6期高科技纤维与应用Vol.36No.6
2011年12月Hi-TechFiber&ApplicationDec.2011

硬弹性材料拉伸成孔机理及PVDF多孔膜的制备

潘炳杰1，周冲2，朱磊1，李先锋2，肖长发2

（1.国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津300192；2.天津工业大学材料科学与工程学院中空
纤维膜材料与膜过程国家重点实验室培育基地，天津300580）

摘要:对硬弹性材料结构特征和拉伸成孔机理进行了总结，重点介绍了聚偏氟乙烯（PVDF）硬弹性材料及多孔膜的研究发
展现状。结果表明，硬弹性材料是一类经特殊加工的具有排状片晶结构的合成聚合物材料，截然不同于普通弹性材料，具
有高弹、高模等特性，并且低温弹性优异，特别是在拉伸时可以形成微孔，该特性已被用于多孔膜的制备。同时指出，目
前熔纺拉伸PVDF膜孔隙率和渗透性能有待进一步提高；应进一步深入研究PVDF结晶等超分子结构形态的形成机理，优化
挤出及后处理过程，或打破传统的熔融挤出-拉伸成孔工艺，提高膜孔隙率和渗透性能。
关键词:硬弹性材料；聚偏氟乙烯；成孔机理；多孔膜；制备
中图分类号:TQ051.893文献标识码:A文章编号:1007-9815（2011）06-0035-07

Micro-poreformingMechanismsandPreparationofPVDFHard-
elasticMaterialsandPorousMembranebyMelt-extrusion
PANBing-jie1,ZHOUChong2,ZHULei1,LIXian-feng2,XIAOChang-fa2

(1.InstituteofSeawaterDesalinationandMultipurposeUtilization,SOA,Tianjin300192China;2.Schoolof
MaterialsScienceandEngineering,NationalKeyLaboratoryofHollowFiberMembraneMaterialandMembrane
Process,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160China)
Abstract:Thestructurecharacteristicsandmicro-poreformingmechanismsofhardelasticmaterialswere
introducedandthedevelopmentofPVDFhardelasticmaterialanditsporousmembranewerereviewed
emphaticallyinthispaper.Theresultsshowedthathardelasticmaterialsareakindofsyntheticpolymerwithrow-
nucleatedlamellarcrystallinefromspecialprocessing,whichisdistinctfromtraditionalelasticmaterials.They
ownhighelasticityandmodulusevenatlowtemperature.Itshouldbenotedthatmicro-porescouldbepresentedin
hardelasticmaterialswhenstretching.Thischaracteristiccouldbeusedtopreparingporousmembrane.However,
forPVDF,theporosityandpermeabilityofmembranebymelt-extrusionandstretching(MES)shouldbeimproved.
ThecrystallizationmorphologyandprocessofPVDFneedinvestigatingdeeply.Melt-extrusionandpost-treatment
processshouldbeoptimized.AnoveltechniquemaybeemployedtoimprovingpropertiesofPVDFmembraneby
MES.
Keywords:hardelasticity;polyvinylidenefluoride;micro-poreformingmechanism;porousmembrane;
preparation

1硬弹性材料特征及拉伸成孔机理材料，具有独特的结晶结构和力学性能。之所以
被称为硬弹性材料是由于该类材料的模量比普通
硬弹性材料是一类和普通弹性材料完全不同弹