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(yīng)性高分子，受到廣泛的關(guān)注。PNIPAAm接枝改性的刺激響應(yīng)性高分子分離膜則能有效地綜合多孔基膜優(yōu)異的力學(xué)性能和接枝層的溫敏性，在生物醫(yī)用、智能分離等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。本論文采用紫外輻照及表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)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(duì)改性膜的表面性能進(jìn)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(shí)間以及光引發(fā)劑濃度對(duì)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(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)對(duì)反應(yīng)前后膜表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及物理形貌進(jìn)行了表征。FESEM結(jié)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(guān)。研究了不同溫度下PNIPAAm接

3、枝膜表面接觸角隨時(shí)間的變化，并分別采用躺滴法及Wilhemly吊片法測(cè)量了不同溫度下改性膜的前進(jìn)角、后退角，一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明PNIPAAm改性膜表面具有溫敏性。 進(jìn)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(guò)羥基固定2-溴丙酰溴，并以此作為梳狀A(yù)TRP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(duì)各步反應(yīng)前后膜表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及形貌變化的表征結(jié)果證實(shí)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(shí)間的變化，發(fā)現(xiàn)經(jīng)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(xì)研究了其表面性能，尤其關(guān)注了膜表面的接觸角及其隨溫度的變化，為進(jìn)一步調(diào)控刺激響應(yīng)性微孔膜的結(jié)構(gòu)與性能提供了較為堅(jiān)實(shí)的科學(xué)