親水性聚全氟乙丙烯中空纖維膜的制備研究.pdf

1、本文以聚全氟乙丙烯(FEP)為成膜基體，復合無機粒子為成孔劑，鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)為稀釋劑，采用熔融紡絲-拉伸法制備了FEP中空纖維膜，分析了成孔劑含量對FEP中空纖維膜熱性能、動態(tài)力學性能和力學性能的影響，測試了膜的純水通量和孔徑分布，用環(huán)境掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察了膜的形貌。結果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)EP中空纖維膜的海綿狀孔結構是由溶出孔和界面孔構成。隨成孔劑含量增加，成孔劑在成膜體系中的分散程度變差，易發(fā)生團聚，從而導致膜的孔徑變

2、大及孔徑分布變寬。成孔劑和稀釋劑含量對膜的熱性能和動態(tài)力學性能影響較小。當成孔劑含量降至20wt％時，在膜的表面易形成致密層，降低了膜的通透性。
　　 采用共輻射接枝法對FEP中空纖維膜進行親水改性。以丙烯酸（AAc）為接枝單體，用電子束對AAc和FEP中空纖維膜的輻射體系進行輻照。討論了AAc濃度和輻射劑量對接枝率的影響。用FTIR-ATR、XPS對FEP-g-AAc中空纖維膜表面基團和元素進行分析，用接觸角、吸水率和離子交換

3、量對FEP-g-AAc中空纖維膜的親水性能進行表征。結果表明，AAC濃度越高，AAc與膜表面活性自由基接觸機率越大，更多的AAc接枝到膜的表面，同時接枝鏈變長，接枝率增加。當輻射劑量增加，膜表面的活性自由基增多，AAc與活性自由基的接觸機率變大。接枝率越高，表明更多的AAc接枝到膜上，膜的表面能越大，接觸角越小，親水性越好。本研究所得FEP-g-AAc中空纖維膜最小靜態(tài)水接觸角為60°，表明FEP中空纖維膜輻射接枝AAc后，親水性能明顯

4、提高。
　　 將聚苯乙烯(PS)引入成膜體系中，通過熔融紡絲法制得FEP/PS中空纖維膜。用濃硫酸磺化法對FEP/PS中空纖維膜進行磺化處理，以改善FEP中空纖維膜的親水性能。隨磺化時間和溫度的增加，膜表面的磺酸基團（-SO3H）數(shù)量增多。隨-SO3H基團數(shù)量的增多，膜潤濕性能越好，接觸角降低，吸水率增加，表明FEP/PS磺化處理后親水性明顯增加。從FEP/PS中空纖維膜表面形貌可觀察到，在磺化過程中有少量PS脫落，膜孔增多，提