国内电池行业在21世纪初开始逐渐起步,至今,已经取得了突飞猛进的进步,但是其中仍就存在一些短板,如电池蓄电量短,充电时间长、速度慢等问题。而新型锂离子电池隔膜技术的出现,给电池行业带来了新的生机。锂离子电池隔膜属于离子交换膜的一种,而离子交换膜材料是起到离子交换作用的特殊膜材料,包括锂离子交换、质子交换、以及阴阳离子交换等过程[4]。分离膜材料在国内已经有几十年的发展,而离子交换膜在国内才算刚刚起步,工业化进程较慢,相较国外的先进膜分离技术还有一定的差距,因此,加大国内离子交换膜产业工业化布局成为了膜行业发展的重要战略举措之一。
传统的封装膜材料主要由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)等构成。与传统的封装类膜材料相比,新型PVDF复合类封装膜材料的稳定技术的开发,使得新能源行业的发展取得了巨大的进步,如太阳能用电池背板膜材料是太阳能电池组件的关键封装材料,而新型PVDF复合封装膜材料拥有防水、不导电、密封性好等优点,可以将太阳能电池很好的包裹起来,拥有了优秀的耐候性能,使得PVDF复合类封装膜成为了新材料的重要开发对象。
智能型高分子膜材料不仅能够拥有上述三大类膜材料的特性,还可以进行更多智能响应的一类膜材料。与传统的功能膜相比,智能型高分子膜材料中含有许多的大分子链段,这些大分子链段又包含一个个链节,但外界环境发生变化时,就会刺激到这些链节,而这些链节也会相应的做出响应,从而改变膜的外观性状上的变化,这就是智能膜响应外界环境的作用原理。正是由于这些链节的存在,是智能膜在环境识别响应上又有了很多的可选择性。根据环境刺激信号的不同,对温度、pH、分子识别、电场、压力、光以及湿敏度等进行选择性的识别响应[5]。因为这种根据外界环境刺激响应的特性,智能高分子膜材料应用面的越来越广泛,工厂的自动化生产、食品中微生物的分离、物质的选择性识别等等。
新型的功能高分子膜材料是分离、提纯、选择性识别响应的重要开发材料,在解决水质恶化、能源资源短缺等社会重大问题上取得了一定成效,成为了国内经济水平发展、科学技术进步和与国际化竞争的重要支柱领域之一。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
本文将主要阐述四类国内外新型功能高分子膜材料的开发和应用进程。
2 血液透析膜和空气能量回收膜(分离膜)
2。1 血液透析膜
功能分离膜类有一种血液透析膜,又被称作人工肾(血液透析法是目前治疗肾病的常规疗法)。血液透析膜材料在血液净化中起着至关重要的作用,不仅仅是对血液进行透析,而是对人身体上一个功能的补偿,因此,血液净化类膜材料已经成为医学领域研究者追捧的物质。血液透析膜材料实质作用就是分离物质,所以分离效果的程度决定着膜的好坏。目前在医学领域研究的有以下几种类别:二醋酸纤维素膜、三醋酸纤维素膜、聚丙烯腈(PAN)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚砜(PSF)膜、聚醚砜树脂(PES)膜等[6]。