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tips(选材标准)

tips的常用意思是“告诫”“提示”等,多用于电脑、医学、国库信息处理等方面。

tips还可以表示1981年由美国A.J.Castro提出的一种新的制备聚合物微孔膜的方法,该方法已经申请了专利。

TIPS是Thermally Induced Phase Separation的简称,中文意思是“热致相分离”。它的工艺过程及原理是在聚合物的熔点以上,将聚合物溶于高沸点,低挥发性的溶剂(又称稀释剂)中,形成均相溶液。然后降温冷却。在冷却过程中,体系会发生分相过程。这个过程分两类,一类是固-液相分离(简称S-L相分离),一类是液-液相分离(L-L相分离)。控制适当的工艺条件,在分相之后,体系形成以聚合物为连续相,溶剂为分散相的两相结构。这时再选择适当的挥发性试剂(即萃取剂)把溶剂萃取出来,从而获得一定结构形状的聚合物微孔膜。

此方法工艺简单,可控性好。相对于传统的相转化法制微孔膜来说有以下优点:

1.可控制孔径,孔隙率大小

在TIPS过程中,溶剂的种类,组成,冷却条件等都对最终的孔结构有密切关系。改变其中一个或几个条件就可以达到调节孔径,孔隙率的目的。

2.可控制孔结构和形态

改变TIPS制膜条件可以得到诸如如蜂窝状结构(cellular),带状结构(lacy structure),树枝状孔(finger-typed pores) 等结构形态,适应不同的用途。膜内的孔可以是封闭,半封闭或者开放式,孔径分布也可以做得相当窄。

3.膜材料的品种大大增加

TIPS除了能把传统的聚合物膜材料制成微孔膜外,还可以把结晶性的,带有强氢键作用的一类常温下没有溶剂的聚合物制成微孔膜。在很多TIPS的研究中,一些半结晶性的聚烯烃类物质往往可以成功地制得微孔膜。如等规聚丙烯(iPP),超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)等。

4.容易实现连续化生产

由于TIPS原理,工艺简单,适用面广,操作可控性好,某些已经实现工业化生产或具备了工业生产的条件,如聚丙烯(PP),聚乙烯(PE),聚砜(PSf),聚偏氟乙烯(PVDF)等等。

从理论上讲,只要是聚合物-溶剂二元混合体系的Gibbs混合自由能对聚合物体积分数(Φp)的二阶导数小于零(恒温恒压)——即△Gm~Φp图上存在极大和极小值,都可以采用TIPS方法制备微孔膜。但是现在的TIPS法,一般只用于UCST型相图中(存在上临界共溶温度),对于LCST型相图,TIPS法还没有文献报道过。

由于TIPS方法出现不久,现在对于它的科学研究还很多,但工业化的产品却远不如其它方法制微孔膜的方法多。如何让新的方法制得的微孔膜工业化,也是一个大课题。

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