SMA-g-PEG刷狀共聚物的合成及其對PVDF膜的親水化改性.pdf

1、聚偏氟乙烯（PVDF）膜由于其良好的化學穩(wěn)定性和機械性能被廣泛的應用于膜分離技術中，但由于其自身的疏水性又使得PVDF膜在膜分離過程中容易被污染，使膜通量下降，影響了其分離效率和使用壽命。苯乙烯/馬來酸酐接枝聚乙二醇（SMA-g-PEG）是一種具有刷狀結構的兩親性共聚物，它具有特殊的官能團和良好的親水性，將SMA-g-PEG與PVDF共混制成超濾膜后，SMA-g-PEG的疏水性一端會附著在 PVDF膜表面，而親水性一端向外，提高了P V

2、DF膜的親水性能。
　　本文通過偶合接枝法將苯乙烯/馬來酸酐（S MA）與聚乙二醇（P EG）在一定條件下共聚，得到兩親性刷狀共聚物 SMA-g-PEG，并通過紅外圖譜分析生成物的官能團，然后采用溶解度參數(shù)法、共溶劑法、粘度法及相圖法對PVDF/SMA-g-PEG體系相容性做實驗分析，確定其為部分相容體系。
　　實驗根據(jù)共混理論和相容性理論，將兩親性刷狀共聚物 SMA-g-PEG與PVDF進行共混，根據(jù)SMA-g-PEG加入

3、的含量不同制備不同比例的共混超濾膜，并對膜性能進行表征。通過對膜通量和膜接觸角的測試，證明兩親共聚物SMA-g-PEG的加入的確可以改善PVDF超濾膜的親水性能，例如，當SMA-g-PEG的加入比例為10％時，共混膜的水通量為120 L/m2·h，而單純PVDF膜的水通量僅為54 L/m2·h，且當PVDF/SMA-g-PEG的加入比例由10%增大到40%時，共混膜的水通量也由120 L/m2·h增大到636 L/m2·h；在同一時刻，

4、膜的接觸角隨SMA-g-PEG加入比例的增加而減小，如90s時刻，純PVDF膜的接觸角為78°,而 SMA-g-PEG加入比例為10%的共混膜接觸角減小到65°。通過對膜進行SEM電鏡掃描和力學性能測試發(fā)現(xiàn)共聚物SMA-g-PEG的加入使PVDF膜表面孔徑變大并出現(xiàn)褶皺、重疊及凹陷，且當SMA-g-PEG加入比例為10%時，膜的拉伸強度為0.37 MPa，較純PVDF膜的拉伸強度0.57MPa有所降低，同時斷裂伸長率也由純PVDF膜的2