SMA-g-PEG刷狀共聚物的合成及其對(duì)PVDF膜的親水化改性.pdf

1、聚偏氟乙烯（PVDF）膜由于其良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能被廣泛的應(yīng)用于膜分離技術(shù)中，但由于其自身的疏水性又使得PVDF膜在膜分離過(guò)程中容易被污染，使膜通量下降，影響了其分離效率和使用壽命。苯乙烯/馬來(lái)酸酐接枝聚乙二醇（SMA-g-PEG）是一種具有刷狀結(jié)構(gòu)的兩親性共聚物，它具有特殊的官能團(tuán)和良好的親水性，將SMA-g-PEG與PVDF共混制成超濾膜后，SMA-g-PEG的疏水性一端會(huì)附著在 PVDF膜表面，而親水性一端向外，提高了P V

2、DF膜的親水性能。
　　本文通過(guò)偶合接枝法將苯乙烯/馬來(lái)酸酐（S MA）與聚乙二醇（P EG）在一定條件下共聚，得到兩親性刷狀共聚物 SMA-g-PEG，并通過(guò)紅外圖譜分析生成物的官能團(tuán)，然后采用溶解度參數(shù)法、共溶劑法、粘度法及相圖法對(duì)PVDF/SMA-g-PEG體系相容性做實(shí)驗(yàn)分析，確定其為部分相容體系。
　　實(shí)驗(yàn)根據(jù)共混理論和相容性理論，將兩親性刷狀共聚物 SMA-g-PEG與PVDF進(jìn)行共混，根據(jù)SMA-g-PEG加入

3、的含量不同制備不同比例的共混超濾膜，并對(duì)膜性能進(jìn)行表征。通過(guò)對(duì)膜通量和膜接觸角的測(cè)試，證明兩親共聚物SMA-g-PEG的加入的確可以改善PVDF超濾膜的親水性能，例如，當(dāng)SMA-g-PEG的加入比例為10％時(shí)，共混膜的水通量為120 L/m2·h，而單純PVDF膜的水通量?jī)H為54 L/m2·h，且當(dāng)PVDF/SMA-g-PEG的加入比例由10%增大到40%時(shí)，共混膜的水通量也由120 L/m2·h增大到636 L/m2·h；在同一時(shí)刻，

4、膜的接觸角隨SMA-g-PEG加入比例的增加而減小，如90s時(shí)刻，純PVDF膜的接觸角為78°,而 SMA-g-PEG加入比例為10%的共混膜接觸角減小到65°。通過(guò)對(duì)膜進(jìn)行SEM電鏡掃描和力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)共聚物SMA-g-PEG的加入使PVDF膜表面孔徑變大并出現(xiàn)褶皺、重疊及凹陷，且當(dāng)SMA-g-PEG加入比例為10%時(shí)，膜的拉伸強(qiáng)度為0.37 MPa，較純PVDF膜的拉伸強(qiáng)度0.57MPa有所降低，同時(shí)斷裂伸長(zhǎng)率也由純PVDF膜的2