臭氧處理改性制備親水性聚偏氟乙烯膜的研究.pdf

1、聚偏氟乙烯(PVDF)有價(jià)格低廉、化學(xué)和熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但PVDF分子鏈上氟原子對(duì)稱分布導(dǎo)致了材料表面的表面能低、疏水性強(qiáng)，在含油廢水分離過程中污染嚴(yán)重，從而制約了PVDF分離膜的應(yīng)用，因此需要對(duì)膜材料進(jìn)行親水化改性處理。本論文利用臭氧的強(qiáng)氧化性，對(duì)溶解在N-甲基吡咯烷酮中的聚偏氟乙烯(PVDF)進(jìn)行處理，分子鏈中引入活性過氧基團(tuán)，然后通過熱引發(fā)接枝聚合親水性單體-丙烯酸(AAc)，通過非溶劑致相分離法(Non-solve

2、nt inducedphase inversion)制備具備親水特性的PVDF分離膜。通過紅外光譜、和接觸角測(cè)試對(duì)接枝改性后的聚偏氟乙烯的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。通過紅外光譜檢測(cè)，在1709cm-1波數(shù)處出現(xiàn)了AAc中-C=O-的特征吸收峰，證明成功將聚丙烯酸鏈段引入PVDF中。接枝后的PVDF膜接觸角降低、純水通量增大，表現(xiàn)出了很好的親水性；同時(shí)研究了接枝條件對(duì)改性PVDF膜親水性的影響，隨接枝單體濃度增加其親水性增大；改性前后的聚偏氟

3、乙烯膜的表面形貌通過電子掃描顯微鏡(SEM)分析表明，在相同成膜條件下改性后分離膜表面形貌發(fā)生很大變化，改性后制備的分離膜膜孔徑增加，分離膜與中空纖維表面的孔徑大小與分布密度，與臭氧處理時(shí)間和丙烯酸投入量有關(guān)。水通量測(cè)試進(jìn)一步表明，接枝改性可以明顯改善PVDF分離膜的親水性能。其次使用干濕法紡絲制備中空纖維。主要研究臭氧處理時(shí)間對(duì)中空纖維親水性的影響。結(jié)果表明，相對(duì)純PVDF中空纖維，改性后的中空纖維具有特殊的形貌機(jī)構(gòu)，較低的水接觸角和