聚烯烴膜的親水性改性及其性能研究.pdf

1、聚烯烴是一類通用型的高分子材料，最具代表性的是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。這類聚合物具有優(yōu)良的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一類廣泛應(yīng)用且潛力巨大的高分子膜材料。但由于聚烯烴分離膜具有較強(qiáng)的疏水性，在使用過程中容易被污染，使分離能力下降，從而限制了其應(yīng)用。所以，提高聚烯烴膜表面的親水性以及改善其抗污染性能具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。本論文選用了聚烯烴膜中最具代表性的聚丙烯膜為研究對(duì)象，具體研究工作主要圍繞以下幾

2、方面展開:
　　 以二苯甲酮為光敏劑，通過紫外光引發(fā)接枝，將親水性單體丙烯酸（AA）和甲基丙烯酸(MAA)接枝到聚丙烯薄膜表面。考察了單體種類、輻照時(shí)間、光敏劑濃度以及溶劑類型對(duì)接枝率的影響。利用掃描電子顯微鏡和衰減全反射紅外光譜對(duì)接枝薄膜的表面形貌結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進(jìn)行表征，通過吸水率和水接觸角研究了接枝后薄膜的親水性。結(jié)果表明，相比于有機(jī)溶劑，在水溶劑中AA的接枝率明顯提高;在相同條件下，丙烯酸的接枝率高于甲基丙烯酸;當(dāng)接枝率為

3、11.8％時(shí)，膜表面水接觸角從原膜的95°降低到35°，改性膜的親水性顯著提高。
　　 以聚丙烯(PP)微孔膜為基體，以丙烯酸為親水性單體，在紫外光輻照下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚丙烯微孔膜的表面親水性改性，研究了接枝密度和接枝鏈長(zhǎng)對(duì)膜親水性的影響。隨著接枝密度的增大，膜的通量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)接枝密度為352.9μg/cm2時(shí)，此時(shí)膜的純水通量達(dá)到最大值1023 L·m-2·h-1，同時(shí)表現(xiàn)出良好的抗污染性能，相比于原膜，改性膜的總

4、污染降低了20％，不可逆污染下降了40％。
　　 接枝密度和接枝鏈長(zhǎng)對(duì)膜的親水性、純水通量和抗污染性都有一定的影響，相比于接枝密度，接枝鏈長(zhǎng)對(duì)膜的性能影響較小，接枝密度對(duì)膜親水性、通量和抗污染性影響顯著。
　　 通過紫外光接枝的方法，將對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)接枝到聚丙烯中空纖維膜的表面，研究了不同接枝條件，如單體濃度、光敏劑濃度和紫外輻照時(shí)間對(duì)接枝率的影響。結(jié)果表明，隨著接枝率的增大，聚丙烯中空纖維膜表面的親水性不斷增