（紡織材料與紡織品設(shè)計專業(yè)論文）乙烯基聚合物雜化膜的結(jié)構(gòu)控制與性能研究.pdf

1111_l1 獨(dú)創(chuàng)性聲明 嗣 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā) 表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué) 位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已 在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 學(xué)位論文作者簽名： 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 簽字日期7 口年角歸 本學(xué)位論文作者完全了解天津工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。 特授權(quán)天津工業(yè)大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行 檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意 學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。 ( 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明) 學(xué)位論文作者簽名杏匆研導(dǎo)師虢喀皈 簽字日期：7 ：b 揮歲月修日 簽字日期：2 d j d 年6 月v 日 學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點(diǎn) 一采用熱致相分離法與熔融紡絲拉伸法聯(lián)用，制備了孔徑在0 0 5 - - 0 3 5 9 i n 可控、綜合性能優(yōu)異的超高分子量聚乙烯s i 0 2 二元雜化 與超高分子量聚乙烯聚偏氟乙烯s i 0 2 三元雜化中空纖維膜。 二提出了多元雜化中空纖維膜的界面相分離及界面孔產(chǎn)生與發(fā)展 狀態(tài)設(shè)想，發(fā)現(xiàn)適量拉伸纖維膜，可在熱致相分離孔的基礎(chǔ)上產(chǎn) 生非晶區(qū)破壞孔與界面孔，構(gòu)建多重孔結(jié)構(gòu)，同時選用常溫為固 相、高溫為液相的聚氧乙烯為輔助稀釋劑，利用其支撐作用阻礙 常溫拉伸過程中膜孔的閉合，利用其與超高分子量聚乙烯的不相 容性增大液一液相分離區(qū)域，得到了連通性較好的胞腔孔結(jié)構(gòu)。 三應(yīng)用有限元直觀模擬一定拉伸載荷下，超高分子量聚乙烯為連續(xù) 相，圓孔、聚偏氟乙烯及不同含量無機(jī)物粒子s i 0 2 分別為分散相 的共混物應(yīng)力與應(yīng)變分布，發(fā)現(xiàn)較高的分散相彈性模量與s i 0 2 含量不僅有利于沿拉伸方向界面頂點(diǎn)處應(yīng)力集中進(jìn)而產(chǎn)生界面 孔，還可抑制共混物形變。 摘要 膜材料是膜分離技術(shù)的重要組成部分。作為一種新型工程塑料，超高分子 量聚乙烯( u h m w p e ) 樹脂具有優(yōu)異的綜合性能，但其流動性極差、臨界剪切速 率極低、易產(chǎn)生熔體破裂等缺點(diǎn)，使u h m w p e 難以用常規(guī)的塑料成形技術(shù)進(jìn) 行加工。本研究通過選用與u h m w p e 相容性較差的乙烯基聚合物及無機(jī)物粒 子與之共混，采用t i p s 法與熔融紡絲拉伸( m s - - s ) 法聯(lián)用，制備了具有多重孔 結(jié)構(gòu)的乙烯基聚合物雜化中空纖維膜。 通過溶解度參數(shù)法、傅里葉變換紅外光譜表面衰減全反射測試、熔點(diǎn)降低 法、動態(tài)熱機(jī)械測試等研究了u h m w p e 與聚氧乙烯( p e o ) 、u h m w p e 與聚偏 氟乙烯( p v d f ) 及p v d f 與聚乙烯醇的相容性。結(jié)果表明，它們的相容性均較差， 這使聚合物兩相之間易于界面相分離形成界面孔，結(jié)合聚合物成形收縮及拉伸 特性，提出了三種共混中空纖維膜的界面相分離及界面孔產(chǎn)生與發(fā)展?fàn)顟B(tài)設(shè)想， 指出分散相較大的成形收縮率及適當(dāng)拉伸均有利于界面孔的產(chǎn)生。 分析了不同u h m w p e 制膜體系流變性能，采用差示掃描量熱法與廣角x 射 線衍射法討論了制膜體系熔融與結(jié)晶行為。結(jié)果表明礦物油可降低制膜體系粘 度，同時在不影響u h m w p e 晶型的前提下顯著降低其熔點(diǎn)；適量p e g ( 少于1 0 叭) 可改善制膜體系流動性，使結(jié)晶規(guī)整化；s i 0 2 增大了制膜體系粘度，其作 為成核點(diǎn)使u h m w p e 相對結(jié)晶度增大，一些不完善微晶消失，但整體微晶尺寸 減小。在鑄膜體系研究的基礎(chǔ)上，以礦物油為稀釋劑，采用t i p s 法制備了 u h m w p e 平板膜與u h m w p e s i 0 2 二元雜化平板膜，通過掃描電子顯微鏡、水 通量、孔隙率、孔徑分布等方法研究了萃取方式、添加劑含量及淬冷溫度對膜 孔結(jié)構(gòu)與通透性能的影響。發(fā)現(xiàn)定尺寸萃取可防止膜孔收縮，并在u h m w p e 與 s i 0 2 之間產(chǎn)生界面孔，符合本文提出的聚合物無機(jī)物粒子二元雜化物定尺寸狀 態(tài)下界面相分離狀態(tài)設(shè)想；適量的p e g 或s i 0 2 可提高膜的通透性能，同時改善膜 的耐壓密性；隨淬冷溫度升高，膜通透性能提高，6 0 0 c 時，p e g 在紡絲過程中溶 出，不利于孔形狀的保持。 以礦物油為稀釋劑，采用t i p s 法與m s s 法聯(lián)用，制備了具有多重孔結(jié)構(gòu) 的u h m w p e s i 0 2 二元雜化中空纖維膜，其中多重孔由非晶區(qū)破壞孔、界面孔與 熱致相分離孔組成，界面孔的產(chǎn)生與發(fā)展?fàn)顟B(tài)用掃描電子顯微鏡表征，并將其 與本文提出的聚合物無機(jī)物粒子二元雜化中空纖維膜界面孔產(chǎn)生與發(fā)展?fàn)顟B(tài)設(shè) 想進(jìn)行比較，同時通過水通量、孔隙率、孔徑分布等方法研究了多重孔對膜通 透性能的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，未拉伸膜僅有熱致相分離孔，膜孔連通性差；拉伸 后，非晶區(qū)破壞孔與界面孔作為拉伸孔出現(xiàn)，其與熱致相分離孔相互連通構(gòu)成 多重孔結(jié)構(gòu)，其孔徑大、膜孔連通性好，其中u h m w p e 與s i 0 2 之間的三角形界 面孔隨拉伸比增加發(fā)展為長裂紋，符合本文提出的聚合物無機(jī)物粒子二元雜化 中空纖維膜界面孔產(chǎn)生與發(fā)展?fàn)顟B(tài)設(shè)想；多重孔的綜合作用使5 倍拉伸所得膜的 通透性能較好。 在二元雜化膜研究基礎(chǔ)上，利用乙烯基聚合物p v d f 與u h m w p e 的不相 容性，制備了具有多重孔結(jié)構(gòu)的u h m w p e p v d f s i 0 2 三元雜化中空纖維膜，從 結(jié)晶熱力學(xué)與稀釋劑液滴生長動力學(xué)角度出發(fā)，研究了p v d f 含量、冷卻介質(zhì) 及拉伸對膜孔結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，p v d f 與u h m w p e 之間的界面孔 在未拉伸時即存在，且p v d f 有利于孔的生長，這使三元雜化膜通透性能較二 元雜化膜好，但力學(xué)性能不佳；拉伸后，熱致相分離孔收縮，p v d f 與u h m w p e 之間的細(xì)紋狀界面孔、聚合物與s i 0 2 之間的三角形界面孔使孔形狀更復(fù)雜，這 與本文提出的聚合物聚合物b 無機(jī)物粒子三元雜化中空纖維膜界面孔產(chǎn)生與 發(fā)展?fàn)顟B(tài)設(shè)想一致。 以礦物油為主稀釋劑、p e o 為輔稀釋劑，制備了u h m w p e s i 0 2 二元雜化 中空纖維膜，通過分析制膜體系熱力學(xué)相圖中雙節(jié)線與結(jié)晶曲線的變化，判斷 稀釋劑配比與u h m w p e 含量對制膜體系相分離行為的影響，并用掃描電子顯 微鏡觀察膜孔結(jié)構(gòu)與相分離行為的關(guān)系，還探討了u h i v i w p e 含量、冷卻介質(zhì) 及萃取與拉伸順序?qū)?fù)合稀釋劑所得膜的孔結(jié)構(gòu)與通透性能的影響。結(jié)果表明， 增加p e o 含量可使制膜體系由單一稀釋劑下的固一液相分離轉(zhuǎn)變?yōu)橐阂灰合喾?離，形成邊沿為球晶間隙的胞腔孔結(jié)構(gòu)，膜孔連通性提高；較高的u h m w p e 含量使膜孔徑減小，但卻可防止膜孔塌陷，其綜合作用使泡點(diǎn)孔徑減小，水通 量與孔隙率則先增加后減?。慌c相同溫度水相比，空氣冷卻可使孔形狀更完整， 膜通透性能更好；先拉伸后萃取可阻止膜孔收縮，膜通透性能較好，但泡點(diǎn)孔 徑由于稀釋劑的潤滑作用略有降低。 應(yīng)用有限元，通過改變分散相彈性模量，模擬單向拉伸載荷下，u h m w p e 為連續(xù)相，圓孔、p v d f 及s i 0 2 分別為分散相的共混物應(yīng)力與應(yīng)變分布，并調(diào) 整有限元計算的尺寸參數(shù)，模擬不同s i 0 2 含量的共混物應(yīng)力與應(yīng)變分布，理論 上尋找并實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了不同制膜體系所得膜的界面孔產(chǎn)生規(guī)律及其內(nèi)部形變規(guī) 律。結(jié)果表明，較高的分散相彈性模量與s i 0 2 含量不僅有利于沿拉伸方向的界 面頂點(diǎn)處產(chǎn)生界面孔，還可抑制共混物形變；該計算結(jié)果與第二、四、五章中 提到的，在拉伸作用下，界面孔的產(chǎn)生狀態(tài)、熱致相分離孔的收縮、p v d f 分散 相的細(xì)化等研究結(jié)果及第三章得到的s i 0 2 含量對膜通透性能的影響具有較好一 致性。 關(guān)鍵詞：乙烯基聚合物；超高分子量聚乙烯；熱致相分離法；熔融紡絲拉伸法； 雜化中空纖維膜；多重孔；界面孔 r a b s t r a c t m e m b r a n em a t e r i a lw a sa ni m p o r t a n tp a r to fm e m b r a n es e p a r a t i o nt e c h n o l o g y a s a 嗍t y p eo fe n g i n e e r i n gt h e r m o p l a s t i c ，u l t r a h i g h - m o l e c u l a r - w e i g h tp o l y e t h y l e n e ( u h m w p e ) h a dg o o dc o m p r e h e n s i v ep r o p e r t i e s h o w e v e r , u h m w p ea l m o s th a d n ol i q u i d i t yb e c a u s eo fi t su l t r a h i g h - m o l e c u l a r - w e i g h t a n di th a das m a l lf r i c t i o n a l c o e f f i c i e n ta n dal o wc r i t i c a ls h e a r i n gr a t e a l lo ft h e s em a d eu h m w p eh a r dt o p r o c e s s i nt h i ss t u d y , u h m w p ew a sb l e n d e d 誦ms o m ev i n y lp o l y m 懿，w h i c hh a d p o o rc o m p a t i b i l i t yw i mu h m w p e t h ev i n y lp o l y m e rh y b r i dm e m b r a n e s 麗n l m u l t i - p o r e - s t r u c t u r ew e r ep r e p a r e db yt h e r m a l l yi n d u c e dp h a s es e p a r a t i o nf l i p s ) c o m b i n i n g w i n lm e l t i n gs p i n n i n g - s t r e t c h i n g ( m s s ) u h m w p e p o l y o x y e t h y l e n e ( p e o ) b l e n d s ，u h m w p e p o l y ( v i n y l i d e n ef l u o r i d e ) ( p v d f ) b l e n d sa n dp v d f p o l y ( v i n y la l c o h 0 1 ) b l e n d sa l ls h o w ni n c o m p a t i b l eb yt h e r e s u l t so fs o l u b i l i t yp a r a m e t e rm e t h o d ，m e l t i n gt e m p e r a t u r ed e c r e a s i n gm e t h o d , u l t r a r e di n f r a r e da t t e n u a t e dt o t a lr e f l e c t i o ns a m p l i n gt e c h n i q u ea n dd y n a m i ct h e r m a l m e c h a n i c a la n a l y s i s b a s e do nt h i s ，t h ef o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n ta s s u m p t i o no f i n t e r f a c em i c r o v o i d , a n dp h a s es e p a r a t i o na s s u m p t i o n , i nt h r e ed i f f e r e n tv i n y l p o l y m e rh y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e s ，w e r ep u tf o r w a r d t h ea s s u m p t i o ng i v e n b o t ho fd i s p e r s e dp h a s ew i t hh i g hm o l d i n gs h r i n k a g er a t i oa n ds t r e t c hw e r eb e n e f i c i a l t oi n t e r f a c em i c r o v o i db u i l d i n g t h ev i s c o s i t y , m e l t i n gb e h a v i o ra n dc r y s t a l l i z a t i o no fc a s t i n gs o l u t i o nw e r e r e s e a r c h e db yt h e o l o g i c a lb e h a v i o re x p e r i m e n t ，w i d e - a n g l ex - r a yd i f f r a c t i o n t e c h n i q u ea n dd i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r ym e t h o d t h er e s u l t ss u g g e s t e dt h a t m i n e r a lo i lc o u l dd e c r e a s et h ev i s c o s i t yo fc a s t i n gs o l u t i o na n dt h em e l t i n g t e m p e r a t u r eo fu h m w p e ，w i t h o u ti n f l u e n c i n gt h ec r y s t a lf o r m a d d i n gp e g c o u l d d e c r e a s et h ev i s c o s i t yo fu h m w p e d i l u e n ta p p a r e n t l y , w h e r e a sa d d i n gs i 0 2s h o w e d ac o n t r a r yt e n d e n c y b o t ho fp e ga n ds i 0 2c o u l di n c r e a s ec r y s t a l l i z a t i o nr a t e h o w e v e r , s i 0 2m a d et h ew h o l es i z eo fu h m w p ec r y s t a l l i t ed e c r e a s e d f u r t h e r m o r e , u h m w p ef l a tm e m b r a n e sa n du h m w p e s i 0 2b i n a r yh y b r i df l a tm e m b r a n e sw e r e p r e p a r e db yt i p s ，w i mm i n e r a lo i la sad i l u e n t t h ee f f e c t so fe x t r a c t i n gm e t h o d ， a d d i t i v ec o n t e n ta n dc o o l i n gm e d i u mo np o r es t r u c t u r ea n dp e r m e a b i l i t yo f m e m b r a n e sw a si n v e s t i g a t e d ，u s i n gs c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( s e m ) a n dt h e m e a s u r e m e n to ft h ep u r ew a t e rf l u x ，p o r o s i t ya n dp o r ed i a m e t e rd i s t r i b u t i o n t h e r e s u l t ss h o w nt h a tt h ep o r es h r i n k i n gc a nb ea v o i d e du s i n ge x t r a c t i n gm e t h o do ff i x e d f o r m a n du s i n gt h i se x t r a c t i n gm e t h o d ，t h ei n t e r f a c em i e r o v o i d sb e t w e e nu h m w p e a n ds i 0 2w e r eb u i l t ，w h i c hw a si na 伊e e m e n tw i t l lt h ep h a s es e p a r a t i o na s s u m p t i o ni n p o l y m e r i n o r g a n i cp a r t i c l eb i n a r yh y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e s a l lo fa d d i n gp e g a d d i n gs i o za n di n c r e a s i n gt h et e m p e r a t u r eo ft h ec o o l i n gm e d i u mc o u l di m p r o v et h e p e r m e a b i l i t yo fm e m b r a n e s h o w e v e r , w h e nt h ec o o l i n gt e m p e r a t u r er e a c h e d6 0 0 c ， t h ep o r o u ss t r u c t u r ec o l l a p s e dd u et oap a r to fp e gd i s s o l v e di nh o tw a t e rb e f o r et h e e x t r a c t i o np r o c e s s u h m w p e s i o zb i n a r yh y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e sw i t hm u l t i - p o r e - s t r u c t u r e w e r ep r e p a r e db yt i p sc o m b i n ew i t hm s s ，w i t hm i n e r a lo i la sad i l u e n t t h e m u l t i p o r e - s t r u c t u r ew a sc o m p o s e do fa m o r p h o u sr e g i o nb r o k e np o r e s ，i n t e r f a c i a l m i c r o v i o d sa n dt i p sp o r e s t h ei n t e r f a c i a lm i c r o v i o d s 鶴ap a r to fs t r e t c h e dp o r e s ，i t s f o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n tw a ss t u d yb ys e m t h es e mr e s u l t sw e r ec o m p a r e d w i t ht h ef o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n ta s s u m p t i o ni np o l y m e r i n o r g a n i cp a r t i c l eb i n a r y h y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e s a n dt h ec o n t r i b u t i o no ft h em u l t i - p o r e s t r u c t u r et o p e r m e a b i l i t yw a sr e s e a r c h e db ym e a s u r i n gt h ep u r ew a t e rf l u x ，p o r o s i t ya n dp o r e d i a m e t e rd i s t r i b u t i o n t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h em e m b r a n eo n l yh a dt i p sp o r e s b e f o r es t r e t c h i n g a f t e rs t r e t c h i n g , t h et i p sp o r e ss h r a n k ，w h e r e a st h ea m o r p h o u s r e g i o nb r o k e np o r e sa n di n t e r f a e i a lm i c r o v i o d sw e r eb u i l ta ss t r e t c h e dp o r e s t h e i n t e r c o n n e c t i o no fs t r e t c h e dp o r e sa n dt i p sp o r e sm a d et h ep o r es i z ei n c r e a s e d t h e t r i a n g u l a ri n t e r f a c em i c r o v i o d sc h a n g e dt ol o n gc r a c ka th i g h e rd r a w i n gr a t i o t h e p e r m e a b i l i t yo fm e m b r a n e sw a sb e t t e r 嬲t h ed r a w i n gr a t i or e a c h5t i m e s t h e s e r e s u l t sw e r ea g r e e m e n tw i t l lt h ef o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n ta s s u m p t i o no fi n t e r f a c e m i c r o v o i di np o l y m e r i n o r g a n i cp a r t i c l eb i n a r yh y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e s o nt h eb a s eo ft h er e s e a r c hi nb i n a r yh y b r i dm e m b r a n e sa n dt h ei n c o m p a t i b i l i t yo f u h m w p e p v d f , u h m w p e p v d f s i 0 2t e r n a r yh y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e s w e r ep r e p a r e d t h ee f f e c t so fp v d fc o n t e n t ，c o o l i n gm e d i u ma n dd r a w i n gr a t i oo n m e m b r a n ew a ss m d i e df r o mt h ec r y s t a l l i z a t i o nt h e r m o d y n a m i c sa n dd i l u e n t 筍o w i n g d y n a m i c s t h er e s u l t s s h o w nt h a tt h e t e r n a r yh y b r i dm e m b r a n e sh a db e t t e r p e r m e a b i l i t yt h a nt h eb i n a r yh y b r i dm e m b r a n e s ，d u et ot h ei n t e r f a c em i c r o v o i d s b e t w e e nu h m w p ea n dp v d fw e r eb u i l tb e f o r es t r e t c h i n g h o w e v e rt h et e n s i l e s t r e n g t ho ft e r n a r yh y b r i dm e m b r a n e sw a sw o r s e a f t e rs t r e t c h i n g ，t h et r i a n g u l a r i n t e r f a c em i c r o v o i d si np o l y m e r s i 0 2a n df i n ec r a c ki nu h m w p e p v d fm a d et h e s h a p eo fm u l t i - p o r em o r ec o m p l i c a t e d t h e s er e s u l t sw e r ei na c c o r d i n gw i 也t h e f o r m a t i o na n dd e v e l o p m e n ta s s u m p t i o no fi n t e r f a c em i e r o v o i di np o l y m e ra p o l y m e r b i n o r g a n i cp a r t i c l et e r n a r yh y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e s u h m w p e s i 0 2h y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e sw e r ep r e p a r e d , u s i n gm i n e r a lo i l a sm a i nd i l u e n ta n dp e oa sa u x i l i a r yd i l u e n t t h ep h a s es e p a r a t i o nb e h a v i o ro f c a s t i n gs o l u t i o nw i 也d i f f e r e n tu h m p w ea n dp e ow a si n v e s t i g a t e d , t h r o u g h a n a l y z i n gt h ec h a n g eo ft h eb i n o d a ll i n ea n dd y n a m i cc r y s t a l l i z a t i o nl i n e t h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e np o r es t r u c t u r ea n dp h a s es e p a r a t i o nb e h a v i o rw a sr e s e a r c hb y s e m m o r e o v e r , t h ee f f e c t so fi 珊m 【、腫ec o n t e n t , c o o l i n gm e d i u ma n dt h eo r d e ro f s t r e t c h i n ga n de x t r a c t i n go nt h ep o r es t r u c t u r ea n dp e r m e a b i l i t yo fm e m b r a n e sw e r e a l s oa n a l y z e d t h er e s u l t ss u g g e s t e dt h a tt h e s o l i d - l i q u i dp h a s es e p a r a t i o ni n u h m ：、聊e m i i l e 掘lo i lc h a n g e dt ol i q u i d - l i q u i dp h a s es e p a r a t i o nw i 也a d d i n gp e o 1 1 塢m e m b r a n e s 麗t l il i q u i d - l i q u i dp h a s es e p a r a t i o nh a dc e l lp o r es t r u c t u r e 、i t l l b e t t e rc o n n e c t i v i t y a n dt h eg a pb e t w e e ns p h e r u l i t ee x i s t e do nt h ee d g eo fc e l lp o r e s a su h m w p ec o n t e n ti n c r e a s i n g , t h ep o r ed i a m e t e rd e c r e a s e db u tt h ep o r ec o l l a p s e w a sa v o i d e d t h ec o m p r e h e n s i v ea c t i o no fd e n s i f i c a t i o no fp o r e sa n ds t a b i l i t yo fp o r e s t r u c t u r e ，m a d et h eb u b b l ep o i n tp o r ed i a m e t e rd e c r e a s e d ，t h ep u r ew a t e rf l u xa n d p o r o s i t yi n c r e a s e da tf i r s t , a n dt h e nd e c r e a s ea su h m w p ec o n t e n ti n c r e a s e a tt h e s a m et e m p e r a t u r e , t h em e m b r a n ec o o l e db ya i rh a db e t t e rp e r m e a b i l i t yt h a n l a t c o o l e db yw a t e r f u r t h e r m o r e , s t r e t c h i n g - e x t r a c t i n gw a sb e n e f i tt op r e v e n tp o r e s h r i n k i n g , a n dm a d et h em e m b r a n eh a v eb e t t e rp e r m e a b i l i t y h o w e v e r , t h eb u b b l e p o i n tp o r ed i a m e t e rd e c r e a s e dd u et ot h ed i l u e n tp l a y i n gal u b r i c a n ta c t i o ni n s t r e t c h i n g t h r o u g hf i n i t ee l e m e n tc a l c u l a t i o n , t h es t r e s sd i s t r i b u t i o n sa n ds t r a i nd i s t r i b u t i o n s o fu h m w p eb l e n d s 、) i r i 廿ld i f f e r e n td i s p e r s ep h a s e s ，i n c l u d i n gc i r c l ep o r e ，p v d fa n d d i f f e r e n ts i 0 2c o n t e n t , w a ss i m u l a t e d t h el a w so fi n t e r f a c em i c r o v o i df o r m a t i o na n d t h ed e f o r m a t i o no fb l e n d s f i n d i n gf r o mc a l c u l a t i o n , w e r ec o m p a r e dw i t l lt h e e x p e r i m e n tr e s u l t s t h el a w ss h o w nt h a tt h ei n c r e a s eo fe l a s t i cm o d u l u sa n dm a s s r a t i oo fs i 0 2t ou h m w p ew e r eb e n e f i tt ob u i l di n t e r f a c em i c r o v o i da n dr e s i s t d e f o r m a t i o n t h ei n t e r f a c em i c r o v o dl o c a t e da tt h ev e r t e xo fi n t e r f a c e a l o n g s t r e t c h i n g 1 h ec a l c u l a t e dr e s u l t sw c r ca g r e e m e n tw i t ht h ee x p e r i m e n tr e s u l t s ， i n c l u d i n gf o r m a t i o ns t a t u so fi n t e r f a c em i c r o v i o d s ，t h es h r i n k a g eo f t i p sp o r e s ，t h e t h i n n i n go fd i s p e r s ep h a s e ，e ta 1 k e y w o r d s ：v i n y lp o l y m e r ；, u l t r a h i g h - m o l e c u l a r - w e i g h tp o l y e t h y l e n e ；t h e r m a l l y i n d u c e dp h a s es e p a r a t i o n ；s p i n n i n g - s t r e t c h i n g ；h y b r i dh o l l o wf i b e rm e m b r a n e ； m u l t i - p o r e - s t r u c t u r e ；i n t e r f a c em i c r o v o i d 目錄 第一章前言1 1 1 膜分離的基本概念1 1 2 聚合物膜的分類2 1 3 聚合物膜的制備方法上3 1 3 1 燒結(jié)法3 1 3 2 熔融拉伸法3 1 3 3 徑跡蝕刻法4 1 3 4 相轉(zhuǎn)化法4 1 3 4 1 非溶劑致相分離法4 1 3 4 2 熱致相分離法4 1 3 4 3 蒸發(fā)相轉(zhuǎn)化法5 1 4 熱致相分離法制備聚合物膜的理論基礎(chǔ)5 1 4 1 熱力學(xué)理論5 1 4 2 動