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聚丙烯微孔膜的分离效果显著,使其而被广泛应用在水处理领域,此外由于其孔隙率高、电阻值小等特点还被应用在电池工业中。聚丙烯微孔膜的疏水性使它在膜分离过程中能耗大,污染物容易附着,使其在生化医疗和水处理等领域受到极大限制。改性的方法有很多种,本文主要采用膜表面的接枝改性,用可逆加成裂解-链转移自由基聚合(RAFT)和点击化学反应(Click)在聚丙烯膜表面引入两性离子甲基丙烯酸甜菜碱聚合物。两性离子聚合物可以膜表面形成水合层,这个水合层的作用机理主要是氢键和静电作用,这样就能起到很好的抗蛋白质污染效果。 首先,通过紫外光照在膜表面引入溴原子,再用叠氮化钠中叠氮基团取代溴原子,得到含叠氮基团的聚丙烯膜;其次,合成十二烷基硫代酯作链转移剂,采用RAFT聚合方法,用两性离子甲基丙烯酸甜菜碱(SBMA)单体和链转移剂合成两性离子聚合物(PSBMA);最后,在一价铜离子催化下,利用click反应将PSBMA接枝到聚丙烯膜的表面。 在合成不同分子量的两性离子甜菜碱聚合物时,通过改变链转移剂的量来控制分子量。在Click反应中,聚合物分子量大小和浓度大小与接枝率都是成正比关系。 对改性后聚丙烯膜的性能测试,我们分别测试了水接触角、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率、回复率和下降率。结果表明:接枝过两性离子聚合物的膜表面水接触角明显减小,且接触角的大小与膜表面接枝率大小成反比。BSA截留率和通量回复率随着聚合物接枝率的增加而增加,相同接枝率下,聚合物分子量对于BSA通量、BSA截留率和通量回复率的影响与前者趋势相同。通过在聚丙烯膜表面构建PSBMA层达到改善亲水性和抗污染性能的目的。