TIPS是熱致相分離的縮寫,中文意思是“熱致相分離”。它是美國人A.J.Castro在1981中提出的壹種制備聚合物微孔膜的新方法,並申請了專利。其工藝過程和原理是將聚合物溶解在高於聚合物熔點的高沸點低揮發性溶劑(也稱稀釋劑)中,形成均相溶液。然後降溫。在冷卻過程中,系統會發生相分離。這個過程分為兩類,壹類是固液相分離(簡稱S-L相分離),壹類是液液相分離(簡稱L-L相分離)。通過控制合適的工藝條件,相分離後,體系形成以聚合物為連續相,溶劑為分散相的兩相結構。此時選擇合適的揮發性試劑(即萃取劑)萃取溶劑,從而得到具有壹定結構和形狀的聚合物微孔膜。該方法工藝簡單,可控性好。與傳統的倒相法相比,具有以下優點:1。可以控制孔徑和孔隙率。在TIPS過程中,溶劑的種類、組成和冷卻條件與最終的孔結構密切相關。通過改變壹個或幾個條件可以達到調節孔徑和孔隙率的目的。2.可以控制孔的結構和形貌,改變尖端的制膜條件,獲得蜂窩狀結構、花邊狀結構、指狀孔等結構形貌。,適用於不同的用途。膜中的孔可以是封閉的、半封閉的或開放的,孔徑分布也可以非常窄。3.膜材料的種類已經大大增加。TIPS不僅可以將傳統的高分子膜材料制成微孔膜,還可以將氫鍵力強、室溫無溶劑的結晶聚合物制成微孔膜。在許多TIPS研究中,壹些半結晶聚烯烴通常可以成功制成微孔膜。如等規聚丙烯(iPP)、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)等。4.易於實現連續生產。由於TIPS原理,工藝簡單,適用範圍廣,操作可控性好。其中有些已經實現了工業化生產或具備了工業化生產的條件,如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碸(PSf)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。理論上,只要聚合物-溶劑二元混合體系的吉布斯混合自由能對聚合物體積分數(φ p)的二階導數小於零(恒溫恒壓),即△ GM ~ φ p圖上存在極大值和極小值,就可以用TIPS法制備微孔膜。然而,目前的TIPS方法壹般只用於UCST相圖(存在壹個上限臨界* * *固溶溫度)。對於LCST相圖,TIPS方法尚未見文獻報道。自TIPS法出現不久以來,對其仍有大量的科學研究,但工業化產品遠不如其他方法制造微孔膜。新方法制備的微孔膜如何產業化也是壹大課題。
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