低温等离子体接枝改性PVDF膜

采用低温等离子体接枝技术改性聚偏氟乙烯膜(PVDF),在PVDF膜表面引入疏水性单体苯乙烯,达到改变膜表面孔径的大小和孔径分布的目的.通过傅立叶红外光谱仪(FTIR-ATR)对改性前后的PVDF膜表面进行了结构分析,考察了PVDF膜接枝前后官能团的变化.采用示差扫描量热仪(DSC)分析了PVDF改性前后膜的孔径分布,考察了改性条件对膜孔径大小和分布的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了PVDF膜改性前后表面形貌的变化.研究了接枝温度、接枝时间等接枝条件对PVDF改性膜纯水通量的影响.结果表明,随着照射时间和接枝时间的延长,PVDF改性膜的孔径分布变窄,纯水通量下降,接枝率提高.     

PP无纺布接枝NVP研究

以PP无纺布为基材，以N－乙烯基－2－吡咯烷酮（NVP）为单体，采用热接枝聚合方法，重点考察了反应时间，单体浓度，引发剂含量及反应温度对接枝率的影响，实验结果发现，通过热接枝方法可将NVP单体接枝在PP无纺布上，使其具有亲水性，提高引发剂和单体浓度可增加接枝率；反应温度对接枝率的影响在低，高温阶段有所不同。     

低温等离子体液相接枝处理电纺PET膜的制备与研究

采用氮气(N2)低温等离子体引发苯二甲酸乙二醇酯(PET)纳米纤维薄膜表面接枝,液相低温等离子体处理接枝丙烯酸单体,通过电镜照片、水接触角测试、FTIR测试及力学测试,讨论了液相接枝处理后,薄膜的形态及性能的变化。实验中接枝处理的工艺条件是,丙烯酸接枝溶液体积浓度10%,接枝温度60℃,接枝时间2h。液相低温等离子体接枝处理后,薄膜的表面亲水性得到了有效的提高。     

低温等离子体接枝改性聚丙烯中空纤维膜及其动电现象

采用丙烯酸和丙烯酰胺为单体,对聚丙烯中空纤维膜表面进行低温等离子体表面处理并引发接枝反应。红外拉曼光谱(FT-IR)分析结果表明,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)分别接枝到膜表面。设计了中空纤维膜流动电位测定装置,测定膜表面的流动电位,根据Hel mholtz-Smoluehowski方程式计算了不同单体接枝情况下聚丙烯膜表面ζ电位以及电荷密度,以表征膜表面改性的程度。结果表明,接枝了丙烯酸和丙烯酰胺的膜表面ζ电位以及电荷密度分别为-16.39mV、11.8×10-6C/m2和-20.44 mV、14.7×10-6C/m2,膜表面的荷电性能改变能够改善膜的表面性能,尤其是对分离带负电的胶体溶液具有重要意义。     

远程氩气等离子体引发接枝丙烯酸改性聚丙烯微孔膜的研究

采用远程氩气等离子体对聚丙烯(PP)微孔膜进行表面亲水处理,并引发接枝丙烯酸单体实现永久亲水改性.研究了放电参数及样品位置对于亲水性及接枝率的影响,并运用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和光电子能谱(XPS)对等离子体处理后的微孔膜进行了表面分析.实验结果显示等离子体功率对处理后的微孔膜的表面亲水性和接枝率有较大影响:在低功率时,放电中心位置的微孔膜经等离子体处理后亲水性最好,同时该位置的接枝率也相应最大;而在高功率时,则是距放电中心20cm位置的微孔膜的亲水性和接枝率优于其他位置.＃红外光谱显示在低功率时膜表面有羧基生成,而在高功率时则仅生成醛基酮基羰基.对于高功率等离子体处理后的PP微孔膜,SEM结果显示在放电中心位置的膜表面有丝状胶合现象发生,XPS结果显示在距放电中心20cm位置处的膜表面含氧量增加最多.     

聚丙烯腈超滤膜的等离子体接枝改性(Ⅰ)膜材料的表面结构与性能

利用低温等离子体技术对聚丙烯腈超滤膜进行了气相接枝改性，研究了不同等离子体处理功率、时间、不同单体温度、反应时间对接枝反应的影响，用红外光谱(FT—IR)和X光电子能谱(XPS)分析膜的表面结构组成及变化；用扫描电子显微镜观测了表面形态；考察了等离子体改性膜对蔗糖／水体系的分离性能。结果表明，对聚丙烯腈膜表面接枝丙烯酸单体，可使聚丙烯腈膜从超滤膜向纳滤级膜转变。     

低温氧等离子体改性聚乙烯醇渗透汽化膜

用低温等离子体处理聚乙烯醇膜，通过红外光谱，表 ，扫描电镜等分析测定证明了用氧等离子体处理后膜表面带上羰基，增加了羟基，同时使原来未水解的部分乙酸乙烯酯全部裂解掉。当分别用未处理的原始ＰＶＣＡ膜处理面以着原料液膜以及处理面对着低压侧膜对乙醇－水溶液进行渗透汽化分离时，发现上，下表面均对渗透汽化过程有重大影响，其上表面主要作用膜的溶解过程，而下表面则对膜的扩散控制有较大贡献。     

等离子体诱导接枝聚合法制备pH感应开关膜

利用等离子体诱导填孔接枝聚合法在聚偏氟乙烯多孔膜上接枝聚甲基丙烯酸pH感应型开关,系统研究了接枝率对膜的pH感应开关特性的影响.结果表明,开关膜的接枝率对膜的过滤通量、pH感应开关系数和膜孔径感应pH变化倍数都有重要的影响.接枝率≤5.98%时,pH感应开关系数和膜孔径感应pH变化倍数均随接枝率的增加而增加;而对于接枝率＞5.98%的膜,pH感应开关系数和膜孔径pH感应变化倍数随接枝率的增加而减少,直至膜开关系数和膜孔径pH感应变化倍数趋近于1.为了获得较好的开关性能,必须将膜的接枝率控制在适当的范围内.     

电子束辐照接枝改性PTFE多孔膜

通过高能电子束预辐照接枝丙烯酸（AA）／对苯乙烯磺酸钠（SSS）对PTFE多孔膜进行亲水改性，并研究了单体浓度、辐照剂量等对接枝率，接枝反应对多孔膜表面形貌膜和化学组成以及亲水性的影响。研究结果表明接枝率随混合单体中AA含量增加而增大，而且随辐照剂量的提高而增大，PTFE多孔膜的接枝覆盖层增加膜表面的亲水基团含量，同时对膜的亲水改性效果能保持稳定。     

低温等离子体与丙烯酸接枝处理对UHMWPE纤维的表面改性

在不同功率、时间、气氛等条件下对超分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行低温等离子体处理,得出低温等离子体处理的最佳工艺为空气条件下、150W、处理8min;接枝丙烯酸处理的最佳工艺为40℃的水浴下,在1.5 mol/L的丙烯酸甲醇溶液中反应1.5 h。实验结果表明,在维持纤维的力学性能和表面形貌不变的前提下,经低温等离子体和丙烯酸处理后,在纤维长链的侧链引入了极性基团,使纤维与树脂间的粘接性能得到提高。     

六亚甲基二异氰酸酯(HDI)交联壳聚糖与三甲基-烯氯化铵接枝共聚物/聚丙烯腈复合纳滤膜的研究

以壳聚糖与三甲基-烯氯化铵共聚物的水溶液为铸膜液,涂敷在聚丙烯腈超滤膜上,以六亚甲基二异氰酸酯为交联剂,制备了壳聚糖与三甲基一烯基氯化铵共聚物复合阳离子型纳滤膜.着重讨论了交联剂浓度、交联时间、干燥时间等因素的影响,采用单因素实验法确定了最佳的制膜条件:以0.75%(质量分数)的壳聚糖与三甲基-烯氯化铵共聚物水溶液为铸膜液,在50℃下干燥2h.在乙醇、HDI的质量比为50:0.32交联体系中,50℃水浴浸泡交联21h,50℃下热处30min.通过电镜扫描对膜结构进行观察.膜的截留分子量大约为900Da.并且,对该复合膜的性能进行了测试,分别探索了操作压力、料液浓度、料液类型等因素与膜性能的关系.在20℃,流速为30L/h,操作压力为1.2MPa时,对2000mg/L MgCl2、NaCl、MgSO4、CaCl2、Na2SO4、KCl、K2SO4的截留率分别为95.6%、66.4%、80.8%、95.4%、30.7%、53.7%、23.8%;通量分别为6.73、7.35、6.43、6.73、6.12、6.12、6.43L/(h·m-2).对不同类型无机盐的截留顺序为MgCl2≈CaCl2＞ MgSO4＞NaCl＞KCl＞Na2SO4＞K2SO4,呈现阳离子型复合纳滤膜的截留特征.流动电位曲线进一步说明了该复合膜的荷正电性,其电压渗系数β为6.8mV/MPa.     

PVC/PAN共混膜的制备与性能

采用溶液相转化法制备了聚氯乙烯(PVC)/聚丙烯腈(PAN)共混膜,研究了(PVC)/(PAN)共混体系的相容性,并通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对PAN水解前后共混膜结构、形貌和性能进行了表征与分析。结果表明,(PVC)/(PAN)为部分相容体系,在成膜过程中产生明显界面微孔结构;共混膜中的PAN发生水解后,生成大量酰胺、羧酸、羧酸盐等亲水基团,改善了共混膜的亲水性(膜的水接触角从87.48°降低到65.12°),提高了共混膜的通透性(膜的纯水通量从84.17 L/(m2.h)升高到343.7 L/(m2.h))。     

两亲聚合物的合成及其在聚偏氟乙烯膜改性中的应用

利用异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)和乙二醇(EG)合成了一种新型的聚氨酯丙烯酸酯大分子单体,并进一步与甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,制备了一种既含有相对疏水链段、又含有相对亲水链段的两亲聚合物.最终产物添加到聚偏氟乙烯(PVDF)原材料中通过L-S相转化法制得聚合物分离膜.通过FT-IR表征了大分子单体的结构,GPC测定了两亲聚合物的分子量;通过纯水渗透通量、对牛血清蛋白(BSA)的截留率、接触角测定和耐污染性实验表征了超滤膜的性能.实验表明,两亲聚合物占聚合物质量分数的5%时,膜的纯水渗透通量由23.4 L/(m2.h)提高到78 L/(m2.h),而截留性能基本保持不变.在两亲聚合物质量分数从0~15%变化范围内,接触角由79°降至62°.膜通量衰减实验表明改性后膜的耐污染性得到提高.     

臭氧引发接枝制备聚偏氟乙烯亲水膜

利用臭氧的强氧化性,对溶解在N-甲基吡咯烷酮中的聚偏氟乙烯进行处理引入过氧基团,然后通过热引发接枝聚合亲水性聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA),通过相转变法(phase inversion)制备具备亲水特性的PVDF分离膜.通过红外光谱、热重分析和接触角测试对接枝改性后的聚偏氟乙烯的结构和性能进行表征.红外光谱显示在1 734 cm-1处出现PEGMA的特征吸收峰,表明已成功接枝上PEGMA.接枝后的PVDF膜接触角降低到42°,表现出很好的亲水性;同时研究了接枝条件对改性膜亲水性的影响,随接枝单体浓度增加其亲水性增大;改性前后的聚偏氟乙烯膜的表面形貌通过扫描电子显微镜(SEM)分析表明,在相同成膜条件下改性后分离膜表面形貌发生很大变化,改性后制备的分离膜有较大的膜孔出现;水通量测试和牛血清蛋白吸附实验进一步表明,接枝改性可以明显改善PVDF分离膜的亲水性和抗污染性能.     

PTMSP及其共聚物膜对有机液/水体系的PV分离

制备了聚三甲基硅丙炔均聚物 (PTMSP) .研究了PTMSP均质膜 ,三甲基硅丙炔(TMSP)与五甲基二硅丙炔 (PMDSP)共聚物膜对含少量有机溶剂水溶液的渗透汽化 (PV )特性 .所选用的有机溶剂包括乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯等 .从膜的溶胀特性、溶解度系数及扩散系数的测定结果 ,分析了膜材质的结构与PV特性之间的关系 .     

Surface modification of poly(ethylene terephthalate) by plasma polymerization of poly(ethylene glycol)

Poly(ethylene glycol) (PEG) was ‘polymerized’ onto poly(ethylene terephthalate) (PET) surface by radio frequency (RF) plasma polymerization of PEG (average molecular weight 200 Da) at a monomer vapour partial pressure of 10 Pa. Thin films strongly adherent onto PET could be produced by this method. The modified surface was characterized by infra red (IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), cross-cut test, contact angle measurements and static platelet adhesion studies. The modified surface, believed to be extensively cross-linked, however showed all the chemical characteristics of PEG. The surface was found to be highly hydrophilic as evidenced by an interfacial free energy of about 0.7 dynes/cm. AFM studies showed that the surface of the modified PET became smooth by the plasma polymerized deposition. Static platelet adhesion studies using platelet rich plasma (PRP) showed considerably reduced adhesion of platelets onto the modified surface by SEM. Plasma ‘polymerization’ of a polymer such as PEG onto substrates may be a novel and interesting strategy to prepare PEG-like surfaces on a variety of substrates since the technique allows the formation of thin, pin-hole free, strongly adherent films on a variety of substrates.     

Tailoring the morphology and crystallinity of poly(L-lactide acid) electrospun membranes

Abstract

Biodegradable poly(L-lactic acid) (PLLA) microfibers were prepared by electrospinning by varying the applied potential, solution flow rate and collector conditions. PLLA fibers with smoothly oriented and random morphologies were obtained and characterized by scanning electron microscopy. The optimum fiber orientation was obtained at 1000 rpm using a 20.3 cm diameter collecting drum, while for higher and lower drum rotation speeds, the rapid random motion of the jets resulted in a random fiber distribution. The deformation of the jet with rapid solidification during electrospinning often results in a metastable phase. PLLA electrospun fibers are amorphous but contain numerous crystal nuclei that rapidly grow when the sample is heated to 70–140 °C. In this way, the degree of crystallinity of the fibers can be tailored between 0 and 50% by annealing. Infrared transmission spectra revealed that the processing conditions do not affect the PLLA samples at the molecular level and that the crystallinity of the samples is related to the presence of α-crystals.     

Tailoring the morphology and crystallinity of poly(L-lactide acid) electrospun membranes

Biodegradable poly(L-lactic acid) (PLLA) microfibers were prepared by electrospinning by varying the applied potential, solution flow rate and collector conditions. PLLA fibers with smoothly oriented and random morphologies were obtained and characterized by scanning electron microscopy. The optimum fiber orientation was obtained at 1000 rpm using a 20.3 cm diameter collecting drum, while for higher and lower drum rotation speeds, the rapid random motion of the jets resulted in a random fiber distribution. The deformation of the jet with rapid solidification during electrospinning often results in a metastable phase. PLLA electrospun fibers are amorphous but contain numerous crystal nuclei that rapidly grow when the sample is heated to 70–140 °C. In this way, the degree of crystallinity of the fibers can be tailored between 0 and 50% by annealing. Infrared transmission spectra revealed that the processing conditions do not affect the PLLA samples at the molecular level and that the crystallinity of the samples is related to the presence of α-crystals.