聚（N-異丙基丙烯酰胺）改性聚丙烯微孔膜的制備及其表面性能研究.pdf

1、聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)作為一種溫度響應性高分子，受到廣泛的關注。PNIPAAm接枝改性的刺激響應性高分子分離膜則能有效地綜合多孔基膜優(yōu)異的力學性能和接枝層的溫敏性，在生物醫(yī)用、智能分離等領域具有潛在的應用前景。本論文采用紫外輻照及表面引發(fā)原子轉移自由基聚合(ATRP)接枝兩種方法研究了NIPAAm在聚丙烯(PP)微孔膜表面的接枝聚合，并采用多種表征手段對改性膜的表面性能進行了研究。 以二苯甲酮(BP)為光引發(fā)

2、劑，在PP微孔膜表面利用紫外輻照法接枝聚合了NIPAAm。討論了單體濃度、紫外輻照時間以及光引發(fā)劑濃度對接枝率的影響。采用表面衰減全反射傅立葉變換紅外光譜(FT-IR/ATR)、X射線光電子能譜(XPS)以及場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對反應前后膜表面的化學結構以及物理形貌進行了表征。FESEM結果表明，分別在25℃和60℃下真空干燥的PNIPAAm接枝膜的表面形貌顯著不同，這與接枝層的溫敏性有關。研究了不同溫度下PNIPAAm接

3、枝膜表面接觸角隨時間的變化，并分別采用躺滴法及Wilhemly吊片法測量了不同溫度下改性膜的前進角、后退角，一系列實驗結果均表明PNIPAAm改性膜表面具有溫敏性。 進一步探索了NIPAAm在PP微孔膜表面的可控接枝聚合。首先利用紫外輻照法接枝甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)引入羥基，再通過羥基固定2-溴丙酰溴，并以此作為梳狀ATRP引發(fā)劑，研究了NIPAAm在PP膜表面的可控接枝聚合。FT-IR/ATR、XPS以及FESEM

4、對各步反應前后膜表面的化學結構以及形貌變化的表征結果證實了接枝的成功。利用躺滴法研究了不同溫度下膜表面接觸角隨時間的變化，發(fā)現經ATRP方法接枝PNIPAAm的膜表面接觸角隨溫度變化有明顯的不同。溫度降低，接觸角變小，其突變溫度在30～35℃間。 本論文工作制備了PNIPAAm接枝改性的溫敏性PP微孔膜，并詳細研究了其表面性能，尤其關注了膜表面的接觸角及其隨溫度的變化，為進一步調控刺激響應性微孔膜的結構與性能提供了較為堅實的科學