【摘 要】
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超疏水材料具有超高的憎水性、耐污染性和耐润湿性,因而在解决材料的润湿和污染方面具有广泛的应用前景.本研究以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,小分子化合物为添加剂,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了超疏水聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜.考察了聚合物浓度和涂覆条件(凝固浴组成、预蒸发时间、环境湿度)对疏水膜形态结构、孔径、接触角、孔隙率、水穿透压的影响.实验结果表明：当铸膜液中PVDF的浓度为14％
【机 构】
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北京理工大学化工与环境学院,北京,100081
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超疏水材料具有超高的憎水性、耐污染性和耐润湿性,因而在解决材料的润湿和污染方面具有广泛的应用前景.本研究以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,小分子化合物为添加剂,通过非溶剂致相分离法(NIPS)制备了超疏水聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜.考察了聚合物浓度和涂覆条件(凝固浴组成、预蒸发时间、环境湿度)对疏水膜形态结构、孔径、接触角、孔隙率、水穿透压的影响.实验结果表明：当铸膜液中PVDF的浓度为14％-18％时,膜表面的球形颗粒状物质生长状况最佳；当凝固浴中NMP/H2O为1.0-1.5 (v/v)时,膜表面的球形颗粒状物质生长形貌最规整,膜的接触角能达到152°以上,表现较好的超疏水性；同时,随着预蒸发时间的延长,膜的平均孔径、膜的接触角、膜的孔隙率均随之减小；此外,疏水膜在低的环境湿度(＜20％RH)和温度(＜23℃)条件下比在高的环境温度(＞30℃)和湿度(＞40％RH)条件下具有更小的孔径和更窄的孔径分布,低环境温度湿度对接触角的影响更小；最后,疏水膜的水穿透压随预蒸发时间的延长先增加后减少.当预蒸发时间为5-10s时,接触角为140°以上,膜的平均孔径为0.18 μm,水穿透压为2.11 bar,孔隙率为51.5％.
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