表面接枝超支化聚合物制備抗污染PVDF膜的研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于具有優(yōu)良的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于膜分離領(lǐng)域。但是膜材料本身的低界面張力和疏水性，不僅會(huì)使污染物容易粘附在膜的表面，造成膜材料的污染，而且會(huì)導(dǎo)致膜通量降低，能耗增加，嚴(yán)重影響膜的使用性能。特別是在一些生物分離領(lǐng)域，膜污染問題更加突出。研究表明:在膜表面接枝親水性聚合物刷，增強(qiáng)膜表面親水性有助于抑制膜的污染。因此，對(duì)膜表面進(jìn)行親水化改性成為膜研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容。但是，目前在膜表

2、面接枝改性的研究中，常用的聚合物刷多為線性分子鏈結(jié)構(gòu)，受分子鏈結(jié)構(gòu)的限制，膜親水性能改善有限，而在本論文中我們選擇接枝超支化的聚合物刷，考察其對(duì)膜表面親水性及抗污染效果的影響。
　　本論文通過三步反應(yīng)，將超支化的多羥基和兩性離子聚合物接枝在膜表面，研究了超支化改性對(duì)膜表面抗污染性能的影響。首先通過堿處理使膜表面產(chǎn)生雙鍵，然后通過氨基與雙鍵的邁克爾加成反應(yīng)，在PVDF膜表面成功接枝超支化聚乙烯亞胺，最后分別用環(huán)氧丙醇、β-丙內(nèi)酯與膜

3、表面的氨基發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，對(duì)膜表面進(jìn)行進(jìn)一步的功能化修飾，分別制備表面接枝超支化多羥基結(jié)構(gòu)的PVDFA-g-PG膜和表面接枝超支化兩性離子的PVDFA-g-PB膜。用FT-IR及XPS對(duì)原膜及改性膜表面的化學(xué)組成進(jìn)行分析，用場發(fā)射掃描電鏡對(duì)表面的形貌進(jìn)行表征，用動(dòng)態(tài)接觸角及通量變化考察膜表面改性前后潤濕性能及滲透性能的變化，采用Zeta電位對(duì)膜表面電荷進(jìn)行表征，采用靜態(tài)蛋白吸附和動(dòng)態(tài)污染測試來考察膜抗污染性能。
　　結(jié)果表明:在膜表