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《浙江大学》 2007年
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聚合物多孔膜的亲水化改性

肖玲  
【摘要】: 本论文以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)两种膜材料为研究对象,围绕浸没沉淀相转化法制备多孔膜的亲水化改性展开。通过膜结构及性能的表征,考察共混和电晕诱导接枝两种改性方法的亲水改性效果及稳定性。 基于两亲性嵌段共聚物PTFE-b-PEO(FSO)中亲水性聚环氧乙烷链段(PEO)在成膜及后处理过程中于膜表面和孔壁富集赋予PVDF良好的亲水性、氟碳链段(PTFE)与基体PVDF之间强相互作用提高膜内嵌段共聚物稳定性的原理,提出以FSO作为PVDF膜的亲水改性剂的设想。采用相转化法制备出亲水性PVDF/FSO共混膜,结构、性能及应用过程模拟研究等均证实了设想的合理性和可行性。当FSO含量为30wt%时,共混膜水接触角在15s内即可降到10°以下,水通量达到1970.10L/h~*m~2。 以嵌段共聚物PEO-PPO-PEO(Ep1、Ep2)、磺化聚醚砜(SPES)为亲水改性剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K90)、纳米TiO_2、吐温80和H_2O为共混添加剂,制备出亲水性PES多孔膜。当Ep1添加量为30wt%时,共混膜水接触角在150s内降到10°以下,水通量达到1690.47L/h~*m~2。研究结果表明,SPES对PES膜亲水性的共混改性效果优于PEO-PPO-PEO。 研究了一种常温常压操作、设备和操作费用低、工业上易实现连续化生产的电晕诱导接枝聚合进行膜改性的技术。在常温常压空气氛围中,采用电晕放电对PVDF膜进行处理,在膜表面产生过氧基团,分解产生的活性自由基引发丙烯酸(AAc)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在膜表面和膜孔内壁接枝聚合。FT-IR/ATR和XPS测试证实了PAAc、PVP在PVDF膜表面的接枝,且随着电晕处理时间的延长、单体浓度的增大,膜亲水改性效果越好。相比而言,PVP接枝改性的PVDF膜比PAAc改性膜具有更好的亲水性,水接触角达到45.7°,且具有良好的稳定性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB383.2

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