智能膜是基于仿生材料而发展起来的一种膜,它在生化物质提纯、药物控制释放、水处理等领域具有重要的应用。智能膜由于含有能够感知外界环境变化并做出响应的聚合物,因而其膜孔大小能够发生变化,从而改变膜的通量、渗透性能。此类分离膜既具有基膜的优良性能,还有具有环境响应性,因而近几年引起人们的研究兴趣。智能膜的分离性能取决于膜结构,而膜的结构又与制膜条件密切相关。本课题从优化温度响应智能膜PVDF-g-PNIPAAm的制膜工艺出发,希望制得具有良好的温敏性和亲水性的温敏膜。本实验首先通过自由基聚合的方法制备PVDF-g-PNIPAAm共聚物,然后通过浸没沉淀相转化法制备PVDF及PVDF-g-PNIPAAm温敏膜。通过FTIR、XPS、SEM、接触角、膜通量等测试的方法,探讨了溶剂中加THF、改变凝固浴中NaCl含量及乙醇溶胀处理对温敏膜的结构和性能的影响。研究结果表明,通过对PVDF-g-PNIPAAm膜制备工艺的调控,膜的结构和渗透性能均会发生相应的变化。当铸膜液的溶剂中加入THF后,共聚膜表面的NIPAAm含量随着静置时间的增加而增加,使得膜表面的亲水性增加。随着静置时间的增加,表面的小孔逐渐增多,指状孔结构增大,使得纯水通量增加,并且水通量随着温度的变化呈现温敏性。在凝固浴中加入NaCl,降低了水的活度,使溶剂与凝固浴的交换速度降低,从而形成更为致密的膜结构。随着NaCl浓度的增加,PVDF及PVDF-g-PNIPAAm温敏膜最大断裂强度变大,亲水性增加,截留率增加。经过乙醇溶胀后的温敏膜,其亲水性、力学性能、温敏性都有一定量的提升。但乙醇处理时间过长,溶胀程度变大,使得温敏膜结构上产生了一定程度上的破坏,从而其温敏性、亲水性、力学性能都有一定的下降。