環(huán)境刺激響應(yīng)聚合物膜的制備及其性能研究.pdf

1、以聚醚砜(PES)和聚偏氟乙烯(PVDF)為基體聚合物，化學(xué)接枝合成了具有環(huán)境刺激響應(yīng)功能的羧甲基化聚醚砜(CMPES)和丙烯酸接枝聚偏氟乙烯(PVDF-g-PAA)接枝共聚物，紅外光譜分析和化學(xué)滴定法確認(rèn)了接枝共聚產(chǎn)物的化學(xué)組成和功能基團(tuán)的相對(duì)含量。通過溶液相轉(zhuǎn)化法分別制備了以PES為基材，CMPES為添加劑和以PVDF為基材，PVDF-g-PAA為添加劑制備的羧甲基聚醚砜共混膜(CPM)和丙烯酸接枝聚偏氟乙烯共混膜(PAM)，測(cè)量了

2、CPM和PAM的接觸角、孔徑、孔隙率、純水通量等基本性質(zhì)，掃描電鏡 SEM觀察了膜的微觀形貌特征。以平衡溶脹比、溶脹重現(xiàn)性，以及不同溶液 pH條件下的通量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證并評(píng)價(jià)了CPM和PAM的pH響應(yīng)性。以異硫氰酸酯（FTIC）標(biāo)記的不同分子量的右旋糖酐為模型物，考察了環(huán)境刺激響應(yīng)性CPM和PAM系列膜的分離應(yīng)用性能。
　　研究結(jié)果如下：
　　1.隨著CMPES和PVDF-g-PAA添加量的增加，CPM和PAM的離子交換容量、孔

3、徑、孔隙率、純水通量增大，親水接觸角減小，膜底層大孔結(jié)構(gòu)增多。在不同pH溶液中的溶脹重現(xiàn)性以及水通量可逆性考察結(jié)果，證實(shí)了CPM和PAM對(duì)環(huán)境pH具有良好的響應(yīng)性，并具備良好的力學(xué)性能。
　　2. CPM和PAM的pH響應(yīng)范圍分別為3~8和3~5，CPM和PAM平衡溶脹比和水通量pH3時(shí)響應(yīng)值增大，而在pH8時(shí)均減小。隨著膜中功能性接技共聚物CMPES和PVDF-g-PAA添加量的增多，CPM和PAM的平衡溶脹比和水通量響應(yīng)值逐漸

4、增大。
　　3.溶液pH和CPM中環(huán)境響應(yīng)性添加劑用量對(duì)小分子量FITC-右旋糖酐（MW=500）的滲透通量沒有影響。低分子量FITC-右旋糖酐（MW=4000）在CPM上的滲透平衡時(shí)間隨溶液pH的增大而增大；CPM對(duì)FITC-右旋糖酐（MW=4000）的滲透平衡時(shí)間隨著溶液pH增大而增長，并隨膜中CMPES含量的增加，滲透平衡時(shí)間減小。而CPM對(duì)FITC-右旋糖酐（MW=40000）在pH8的環(huán)境下沒有滲透能力。PAM膜對(duì)低分子

5、量FITC-右旋糖酐（MW=4000）的滲透平衡時(shí)間與溶液pH無關(guān)；PAM對(duì)FITC-右旋糖酐（MW=40000）的滲透平衡時(shí)間隨著溶液pH的增大而增大；PAM對(duì)FITC-右旋糖酐（MW=70000）的滲透通量隨著溶液pH增大，達(dá)滲透平衡的時(shí)間增長，當(dāng)溶液pH9時(shí)，F(xiàn)ITC-右旋糖酐（MW=70000）在PAM上沒有滲透行為。PAM對(duì)FITC-右旋糖酐的滲透隨著膜中PVDF-g-PAA含量增多，滲透平衡時(shí)間減少。CPM和PAM對(duì)FITC