Физико-химические свойства микропористых мембран из полиэтилена и композиционных мембран с проводящим полимерным слоем на их основе

• Автор: Розова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 120 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КЛАССИФИКАЦИИ
И СВОЙСТВАХ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН
(обзор литературы)
1.1. Основные принципы механизмов разделения на полимерных
мембранах
1.2. Выбор полимера для получения мембран с заданными
свойствами
1.3. Полиолефины как класс полимеров, используемый в качестве
мембранного материала
1.4. Композиционные мембраны с электропроводящими свойствами
1.5. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Получение пористых пленок из полиэтилена
2.2. Определение механических характеристик жесткоэластических
образцов
2.3. Определение пористости и размеров пор в ПЭ мембране
2.4. Определение проницаемости ПЭ мембран
2.5. Получение композиционных мембран полиэтилен-полипиррол
2.5.1. Характеристика свойств композиционной мембраны
2.5.2. Измерение электролитических сопротивлений композиционных мембран
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ОРИЕНТАЦИИ РАСПЛАВА
НА СТРУКТУРУ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПЛЕНОК И МЕМБРАН
3.1. Основные стадии процесса формирования пористой структуры
в ПЭ пленках
3.2. Влияние динамических условий кристаллизации на структуру
ПЭ пленок
3.3. Изменение проницаемости мембран и размеров сквозных каналов
с увеличением степени ориентации ПЭ пленок
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ОТЖИГ А НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА
ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПЛЕНОК И МЕМБРАН
4.1. Характеристика жесткоэластического поведения пленок ПЭ
4.2. Зависимость основных структурных параметров пленок ПЭ
от температуры отжига
4.3. Влияние температуры отжига на проницаемость ПЭ мембран,
число сквозных каналов и распределение их по размерам
ГЛАВА 5. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МЕМБРАНЫ С ПРОВОДЯЩИМ СЛОЕМ
ПОЛИПИРРОЛА
5.1. Формирование слоя полипиррола на поверхности
полиэтиленовой мембраны
5.2. Изменение электролитических сопротивлений композиционных
мембран в зависимости от времени полимеризации пиррола
5.3. Характеристика механических свойств композиционных
мембран
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ.
Мембранное разделение или селективный транспорт через проницаемые и полупроницаемые мембраны составляют основу большинства процессов жизнедеятельности в живой природе. Детальное изучение биологических мембран, участвующих в этих процессах, а также механизмов разделения и транспорта через них привело к возникновению заинтересованности ученых и инженеров в создании синтетических мембран, аналогов биологических. В связи с этим в течение уже многих лет проводятся разработки по получению новых мембранных материалов с различными свойствами, которые позволили бы использовать их в качестве разделительных и фильтрационных мембран в медицине, биохимии, микробиологии и различных промышленных технологиях.
Среди большого количества полученных и изученных к настоящему моменту мембран полимерные мембраны являются достаточно новым, но нашедшим уже широкое применение классом материалов.
Многообразие химических структур, а, следовательно, и свойств полимеров, позволяют получать на их основе мембраны, работающие по разным механизмам разделения и фильтрации и используемые в различных химических процессах.
Полимерные мембраны, получаемые методом экструзии расплава гибкоцепных полимеров, имеют перед другими ряд преимуществ. Первое и наиболее важное - это то, что при их получении не используются агрессивные и токисчные растворители, т.е. процесс их получения является экологически чистым. Кроме того, полиолефины отличаются химической стойкостью к различным средам, устойчивы к тепловым и световым воздействиям, обладают водо- и влагостойкостью.

представить общий характер пористой структуры, ее однородность, отличительные черты, распределение материала и пор по образцу.
Для определения числа и размеров сквозных каналов использовали метод фильтрационной ячейки. Этот метод основан на измерении потока жидкости, не смачивающей мембрану, как функции давления, прикладываемого с помощью газа для продавливания жидкости в поры. Жидкость, смачивающая мембрану без приложения какого-либо давления (так называемая спонтанно смачивающая жидкость), может протекать через каналы любых размеров, так что при приложении давления поток жидкости линейно увеличивается с давлением. Несмачивающая жидкость первоначально, когда все поры мембраны сухие, образует мениск на входе в каждую пору; приложение низкого давления, ниже некоторого минимального значения Ртт, также не приводит к возникновению потока через мембрану. При увеличении давления до значения Рт;п поры наибольшего размера с радиусом гтах становятся протекаемыми для несмачивающей жидкости, и поток жидкости через эти поры может быть измерен при данном давлении. Когда давление увеличивается, все более мелкие поры последовательно становятся проницаемыми для данной яшдкости до тех пор, пока при некотором Ртах все сквозные каналы не станут протекаемыми - при более высоких давлениях дополнительные поры уже не открываются.
ПЭ является гидрофобным материалом, поэтому для продавливания через микропористую ПЭ пленку воды требуется приложение слишком больших давлений. В то же время ПЭ хорошо смачивается практически всеми органическими жидкостями -спиртами, органическими растворителями и т.д. Из литературных данных известно [68], что для ПЭ спонтанно смачивающими жидкостями являются жидкости с о<32х10' ' Н/м. Воспользовавшись данными для зависимости поверхностного натяжения смеси этанол