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PP非对称固液分离膜在恶劣条件下结构与性能的研究

作　者: 秦永瑞
导　师: 胡国樑
学　校: 浙江理工大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 聚丙烯分离膜老化腐蚀结构性能
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

近年来，聚丙烯非对称固液分离膜逐步代替了土木工程中使用的混凝土脱模剂，广泛应用于大型的道路工程和水利工程中，有效地避免在混凝土构件表面形成砂眼、蜂窝和麻面等疵点，提高了混凝土构件的强度和外观质量，最大限度的延长了桥墩等混凝土构件的使用寿命。但在实际使用和储存的过程中，在光、热和酸碱等的作用下分离膜易发生老化或腐蚀，使其外观和过滤性能恶化，从而影响混凝土构件的质量和施工进度。针对这些问题，本文根据聚丙烯分离膜的储存和使用环境，采用人工加速老化和腐蚀的方法对其进行处理，通过研究分离膜外观形貌、物理机械性能和过滤性能等的变化，来初步探索分离膜老化和腐蚀的规律。首先在不同的温度下对分离膜进行紫外线辐射处理，结果表明：在45℃处理1天后，取自分离膜表面的样品的红外光谱中即出现C=O伸缩振动峰，说明此时膜表面已开始被氧化；在45℃和60℃分别老化处理6天和4天后，分离膜的断裂强度分别下降了97.72%和94.19%，膜均已失去使用价值，且表面的亲水性消失，导水性下降明显，说明温度对分离膜的光氧老化具有加速作用。在60℃的温度下对聚丙烯分离膜热处理后发现，其具有良好的热稳定性，处理30天后，分离膜表面没有出现裂纹，透气率基本保持稳定，断裂强度下降了23.50%，熔点和分解温度仅分别下降了1.86℃和10.96℃。对聚丙烯分离膜进行酸碱腐蚀实验表明，分离膜的耐酸碱性差，0.005mol/L HCl和0.005mol/LNaOH分别处理1天后，分离膜表面的润湿性均消失，处理时间继续增加时，膜的厚度、接触角和透气率逐渐增加，而断裂强度、导水率和平均孔径逐渐降低。根据得到的结论可知，聚丙烯分离膜具有优良的耐热性，但是耐光性和耐酸碱性较差，这可以为聚丙烯分离膜确定合适的储存环境，提供相应的理论依据，同时也有利于降低储存和使用成本，有利于聚丙烯分离膜的进一步推广，因此也具有一定的实用意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 引言  10
  1.2 聚丙烯非对称固液分离膜简介  10-11
  1.3 影响聚丙烯非对称固液分离膜老化的因素  11-14
    1.3.1 光照  11-13
    1.3.2 温度  13
    1.3.3 酸碱盐  13-14
    1.3.4 其他  14
  1.4 研究现状  14-16
    1.4.1 聚丙烯的老化研究  14-15
    1.4.2 聚丙烯的腐蚀研究  15-16
    1.4.3 其他  16
  1.5 课题的研究目的、意义、研究内容及创新性  16-18
    1.5.1 研究目的及意义  16
    1.5.2 研究内容  16-17
    1.5.3 论文的创新性  17-18
第二章紫外线辐射对聚丙烯非对称固液分离膜结构与性能的影响  18-30
  2.1 引言  18
  2.2 实验部分  18-20
    2.2.1 实验原料  18
    2.2.2 实验仪器  18
    2.2.3 紫外线辐射试验  18-19
    2.2.4 测试与表征  19-20
  2.3 结果与讨论  20-28
    2.3.1 外观和形貌观察  20-21
    2.3.2 FT-IR 分析  21-22
    2.3.3 力学性能  22
    2.3.4 熔点变化  22-23
    2.3.5 接触角和润湿时间  23-24
    2.3.6 毛细管效应  24-25
    2.3.7 透气率  25-26
    2.3.8 TG 分析  26-28
  2.4 本章小结  28-30
第三章热处理对聚丙烯非对称固液分离膜结构与性能的影响  30-38
  3.1 引言  30
  3.2 实验部分  30-31
    3.2.1 实验材料  30
    3.2.2 实验方法  30
    3.2.3 测试与表征  30-31
  3.3 结果与讨论  31-37
    3.3.1 外观和形貌观察  31-32
    3.3.2 FT-IR 分析  32
    3.3.3 力学性能  32-33
    3.3.4 熔点变化  33
    3.3.5 接触角和润湿时间  33-34
    3.3.6 毛细管效应  34-35
    3.3.7 透气率  35
    3.3.8 TG 分析  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章酸腐蚀对聚丙烯非对称固液分离膜结构与性能的影响  38-47
  4.1 前言  38
  4.2 实验部分  38-40
    4.2.1 实验材料  38
    4.2.2 酸腐蚀试验  38
    4.2.3 测试与表征  38-40
  4.3 结果与讨论  40-46
    4.3.1 外观形貌观察  40-41
    4.3.2 厚度变化  41-42
    4.3.3 力学性能  42-43
    4.3.4 接触角  43-44
    4.3.5 毛细管效应  44
    4.3.6 孔径变化  44-45
    4.3.7 透气率  45-46
  4.4 结论  46-47
第五章碱腐蚀对聚丙烯非对称固液分离膜结构与性能的影响  47-56
  5.1 前言  47
  5.2 实验部分  47-48
    5.2.1 实验材料  47
    5.2.2 碱腐蚀试验  47
    5.2.3 测试与表征  47-48
  5.3 结果与讨论  48-54
    5.3.1 形貌观察  48-49
    5.3.2 厚度变化  49-50
    5.3.3 力学性能  50-51
    5.3.4 接触角  51-52
    5.3.5 毛细管效应  52-53
    5.3.6 孔径变化  53-54
    5.3.7 透气率  54
  5.4 结论  54-56
第六章结论与展望  56-58
参考文献  58-64
致谢  64-65
攻读学位期间的研究成果  65

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