丙烯腈共聚物的合成及其分離膜的制備研究.pdf

1、功能性分離膜及抗污染分離膜的制備是分離膜改性研究兩大主題。本論文通過共混改性及共聚改性兩種方法，分別制備了具有溫敏響應(yīng)性的聚丙烯腈共混膜及抗蛋白質(zhì)污染的丙烯腈共聚物膜。對丙烯腈共聚物的合成、結(jié)構(gòu)、機理及制膜條件、膜形態(tài)、性能、機制進(jìn)行了系統(tǒng)研究。具體研究工作主要圍繞以下幾方面展開：
　　以巰基乙胺鹽酸鹽(AESH)為鏈轉(zhuǎn)移劑，自由基聚合合成了端基為胺基的異丙基丙烯酰胺齊聚物(PNIPAAm)，其胺基與甲基丙烯酰氯反應(yīng)，得到末端為不

2、飽和雙鍵的NIPAAm大分子單體，再與丙烯腈（AN）共聚，合成了丙烯腈-異丙基丙烯酰胺接枝共聚物(P(AN-g-NIPAAm))。此外，以實驗室自制的三硫酯為鏈轉(zhuǎn)移劑，結(jié)合RAFT-Thiol-ene，合成了NIPAAm的大分子單體，再與丙烯腈共聚，同樣合成了P(AN-g-NIPAAm)接枝共聚物。論文采用核磁端基法表征了NIPAAm大分子單體的結(jié)構(gòu)、分子量;用紅外表征接枝共聚物結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明通過調(diào)節(jié)鏈轉(zhuǎn)移的濃度，可控制大分子單體的分子

3、量即P(AN-g-NIPAAm)的接枝鏈長。濁度測試表明，NIPAAm鏈越長，其LCST值越低。
　　論文研究了浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備的PAN/P(AN-g-NIPAAm)共混分離膜的結(jié)構(gòu)、形貌及性能。SEM結(jié)果表明，共混膜具有典型的非對稱結(jié)構(gòu)，相對于純PAN分離膜，共混膜具有更高孔隙率，孔徑更大，大孔穴結(jié)構(gòu)被抑制，指狀支撐孔得到發(fā)展。水通量測試表明，在25℃及40℃下，共混膜中隨著P(AN-g-NIPAAm)比例的增加，水通量變化

4、量逐漸增加，最高可達(dá)2.5倍。主要原因是在于表面富集的NIPAAm鏈構(gòu)象變化引起孔徑大小變化而導(dǎo)致水通量的大幅改變。
　　論文通過烯丙基羥基磺酸甜菜堿(AHSB)與丙烯腈水相沉淀自由基共聚，合成了PAN-co-AHSB共聚物。紅外、有機元素分析表征了共聚物的組成。并以此為成膜物質(zhì)，采用浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法制備了抗蛋白質(zhì)污染的丙烯腈共聚改性膜。水通量測試表明，PAN-co-AHSB共聚膜因表面親水性提高，水通量是純PAN的3倍;BSA及