相转化法制备改性聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜的研究

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聚偏氟乙烯(PVDF)膜由于其优良的可加工性、化学稳定性、孔径可控和耐热性能而广泛地应用于微滤和超滤工程。但是由于PVDF膜表面疏水性强,尤其是应用在油水分离、蛋白质水质分离等方面时,容易产生吸附污染。有效的亲水化改性就成为PVDF膜研究中的重要课题。本文通过浸没沉淀法制备PVDF膜,考察了制膜条件与PVDF膜结构和性能的关系,研究了改性PVDF膜的性能。研究结果表明,在PVDF多孔膜的制备过程中,PVDF浓度的增加,使孔隙率降低,水通量下降;随着凝固浴中溶剂DMAc含量的增加,断面结构由指状孔向蜂窝状孔发展,并最终完全成为蜂窝状孔,孔径也相对增大,随着凝固浴水的温度的升高,膜的孔隙率增大;亲水性添加剂PVP有很好的致孔作用,TiO2的加入可以大大提高膜的拉伸强度和断裂强度。超支化聚(胺-酯)HPAE具有强的极性和好的水溶性及相对较小的分子量,相当于一种扩孔剂,加入PVDF膜中改性后在膜上表面产生少量的微孔,随着超支化聚(胺-酯)用量的增加,PVDF膜的亲水性和抗污染能力增强;而随着交联剂丁二酸酐的加入,超支化分子交联成网络状结构,与PVDF形成互穿网络结构,随着交联度增加,表面的微孔减少,水通量下降在PMMA共混改性PVDF膜中,低浓度PMMA能够改善PVDF多孔膜的亲水性,PMMA的加入能改善PVDF的结晶状态,从而改善膜的内部孔结构,随着PMMA含量增加,PVDF膜由指状孔向海绵状孔发展;聚醚硅油/PVDF共混膜与PMMA/PVDF共混膜相比,致孔效果并不明显,聚醚硅油本身独特的物理性能及在PVDF膜中良好的伸展性,与PVDF链形成紧密的缠结,可有效提高PVDF膜的力学性能,共混膜浸润性能提高。
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