相轉(zhuǎn)換熱力學(xué)對物質(zhì)濃度相對較高的系統(tǒng),只能從高聚物溶液的熱力學(xué)性質(zhì)來描繪系統(tǒng)的熱力學(xué)圖。鑄膜液體系的熱力學(xué)性能對膜的 終性能有重要的影響,所有的相轉(zhuǎn)換過程都是基于相同的熱力學(xué)原理,因此需要根據(jù)照片研究鑄膜液的熱力學(xué)狀況,為制作合適的鑄膜液提供理論依據(jù)。
是典型的聚合物一溶劑一非溶劑三元系統(tǒng)。雙線左側(cè)均為區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)聚合物一溶劑一非溶劑三者完全相互溶解,處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。在雙節(jié)線和旋轉(zhuǎn)線(亞穩(wěn)定極限線)之間,聚合物溶液系統(tǒng)處于亞穩(wěn)定狀態(tài),系統(tǒng)只有克服一定的活化才能分離。旋轉(zhuǎn)線內(nèi)側(cè),聚合物溶液系統(tǒng)不穩(wěn)定,不需要克服位置障礙,迅速自發(fā)分離,形成聚合物富相和聚合物貧相。因此,如果聚合物溶液系統(tǒng)沿著圖中的a、b、c三種路徑發(fā)生變化,則照相機(jī)理不同。溶劑和非溶劑的交換使聚合物溶液系統(tǒng)從臨界點(diǎn)上(路徑a)進(jìn)入雙節(jié)線和旋轉(zhuǎn)線之間的亞穩(wěn)定區(qū)時(shí),系統(tǒng)分離,形成聚合物的連續(xù)富相和聚合物的微核貧相,隨著溶劑和非溶劑的交換,微核逐漸成長,即所謂的成核一生成長機(jī)理(NG,nucleationand聚合物富相固化前,微核相在一定程度上聚集,形成通孔、多孔結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)從均相區(qū)直接進(jìn)入(路徑b)旋轉(zhuǎn)線內(nèi)側(cè)的不穩(wěn)定區(qū)域時(shí),發(fā)生旋轉(zhuǎn)分相,系統(tǒng)迅速形成相互貫通的聚合物富相和聚合物貧相, 終形成相互貫通的孔結(jié)構(gòu)但是,在富聚合物固化之前,貧聚合物的微核聚集在一起,孔間的貫下降的系統(tǒng)從臨界點(diǎn)下(路徑c)進(jìn)入亞穩(wěn)定區(qū)時(shí),也會(huì)產(chǎn)生核生長機(jī)理的分相。但是,此時(shí)聚合物貧相是連續(xù)相,聚合物富相微核是分散相, 終不能形成機(jī)械強(qiáng)度低的乳膠類結(jié)構(gòu)。聚合物一溶劑一非溶劑三元系統(tǒng)分離時(shí),系統(tǒng)在不同地區(qū)形成的不同結(jié)構(gòu)。相轉(zhuǎn)化法制膜是利用聚合物濃度高于褶皺點(diǎn)(CP)以上的核一生長分相和旋線內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)分相形成聚合物稀相和濃相之間的結(jié)構(gòu),聚合物濃相固化形成膜支撐體,聚合物稀相洗脫形成大孔(一般為指孔)結(jié)構(gòu), 形成非對稱聚合物膜。
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