两亲性嵌段共聚物共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备及性能研究

通过原子转移自由基聚合技术（Atom Transfer Radical Polymerization，ATRP）合成聚乙二醇单甲醚／聚甲基丙烯酸甲酯（MPEG-b-PMMA）两亲性嵌段共聚物，运用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（^1H-NMR）及凝胶渗透色谱（GPC）对所合成的两亲性嵌段共聚物进行表征。然后，将所合成的MPEG-b-PMMA两亲性嵌段共聚物与聚偏氟乙烯（PVDF）进行溶液共混，通过浸没沉淀相转化法制备MPEG-b-PMMA／PVDF共混超滤膜。膜性能测试结果表明：与PVDF膜相比，MPEG-b-PMMA／PVDF共混膜的亲水性、抗污染性、纯水通量及BSA截留率等性能均得到明显提高．     

PVDF/PDA共混膜的制备及其性能研究

采用多巴胺自聚合原理生成聚多巴胺,通过聚多巴胺对PVDF膜进行共混改性,制得聚偏氟乙烯/多巴胺(PVDF/PDA)共混膜.采用SEM、纯水和酵母悬浊液超滤杯恒压过滤测试以及抗污染能力测试等对共混膜的结构和性质进行考察,同时探讨了不同共混浓度及不同PDA添加量对膜抗污染能力的影响.PDA添加量为0.3%(质量分数)时,纯水通量从PVDF对照膜的56.19L/(m2·h)提高至69.63L/(m2·h).通过重复过滤实验考察共混膜的抗污染能力,结果表明,加入PDA后共混膜的抗污能力有很大提高,PVDF对照膜的一次和二次通量恢复率仅为68.5%和56.4%,而PDA改性后的共混膜通量恢复率均在90%以上.     

PVDF/HCEC共混微孔膜研究

采用S/L相转化法制备了PVDF/HCEC共混微孔膜。讨论了共混比、固含量、添加剂对膜性能的影响。结果表明,固含量为15%,w(PVDF)∶w(HCEC)=8∶2的无水LiCl为成孔剂时共混膜在0.1MPa下的纯水通量为157.88L.m-2.h-1,对卵清蛋白的截留率为91.38%。对共混膜的化学稳定性和抗蛋白质污染性与纯PVDF膜进行了对比测试,共混膜的耐酸、耐氧化性较纯PVDF膜好,耐碱性能较差。     

PVDF/PS共混微孔膜的制备

将聚偏氟乙烯和聚砜共混,通过溶胶一凝胶相转化法研制高孔隙率微孔膜．考察了聚合物浓度、PVDF／PS配比、溶剂种类和组成、添加剂浓度、凝胶浴温度和组成、溶剂挥发时间和热处理温度对膜孔径和孔隙率的影响．实验发现：使用DMF／DMAc混合溶剂可提高膜孔径和孔隙率;随LiCl含量的增加,膜孔径和孔隙率逐步增加;凝胶浴温度对膜的水通量没有太大的影响,但凝胶浴组成对膜性能有很大的影响;延长溶刺挥发时间,导致平均孔径减小．选择适当的膜液组成,可制得孔径为0.2～1.0μm,孔隙率达到90％以上的PVDF／PS共混微孔膜,而且共混膜的孔隙率比单组分PVDF膜有大幅度的提高．说明共混化是一种改善PVDF膜性能的有效方法,具有极好的实用开发价值,     

PVDF/PMMA共混挤出流延膜结构与性能研究

探讨了聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混挤出流延膜的结构和性能.研究结果表明:PMMA的加入能够大大改善其微观结构,不但使结晶度降低,而且红外分析(IR)和广角x射线衍射(WXRD)证实,其中部分α晶型能明显地转变成β晶型;TGA研究表明,共混体系的稳定性比纯粹的PMMA稳定性提高,但PVDF的热稳定性只有很少降低;流变性能研究显示,PMMA含量在很宽的范围内体系扭矩变化不大,为选择加工条件提供了依据;力学性能测试显示出共混膜具有很好的力学性能.PVDF/PMMA共混挤出膜被证明是一种很有前途的薄膜材料.     

PU/PVDF共混中空纤维膜结构与性能

采用熔体纺丝后拉伸的方法制备了聚氨酯(PU)/聚偏氟乙烯(PVDF)共混中空纤维膜,研究了拉伸对共混膜形态结构的影响,通过测定水通量随透膜压力的变化讨论了PU/PVDF共混中空纤维膜的压力响应性能,并对不同拉伸倍数所得膜压力响应性能差异进行了研究.结果表明,拉伸过程增大了聚合物间界面微孔的通透性,有效地提高了膜的水通量;且随拉伸倍数的提高,PU/PVDF共混中空纤维膜界面微孔的回复性有所提高.     

PVC/PVDF/PMMA共混膜的研制

采用剪切黏度法对聚氯乙烯(PVC)/聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)体系的相容性进行研究,结果表明,该体系为部分相容体系,在此基础上采用稀溶液黏度法对各共混配比的相容性进行预测.对相容性较好的PVC/PVDF/PMMA共混体系由相转化法制备共混膜,并用扫描电镜对共混膜的形态结构进行了观察.对共混膜的...     

PVDF/CA共混超滤膜制备及其特性的研究

以醋酸纤维素(CA)作为第二种聚合物成分与聚偏氟乙烯 (PVDF)共混 ,采用相转化法流涎成膜 ;测试了膜的化学稳定性、抗污染性能以及亲水性等性质 ,对影响膜性能的主要因素进行了考察 ;利用DSC扫描等多种手段对PVDF和CA的相容性作了初步探讨     

用正交设计研究PVDF/PVC/PMMA共混中空纤维膜

制备了PVDF(聚偏氟乙烯)/PVC(聚氯乙烯)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)三元共混中空纤维膜,讨论了影响膜性能的主要因素.正交实验结果表明:在PVDF/PVC/PMMA体系中,聚合物总浓度是影响膜的水通量的主要因素;PVDF浓度对膜强度影响最大;PMMA对膜的亲水性有较大的贡献.得到优化的制膜条件为:铸膜液中PVDF∶PVC∶PMMA=7∶1.2∶1.8(质量比),聚合物溶质的总质量分数为17%;添加剂吐温-80的质量分数为6%.     

丙烯腈含量对PVDF/SAN共混物性能的影响

采用乳液聚合方法制备了一系列不同丙烯腈(AN)含量的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN),将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,考察了AN含量对PVDF/SAN共混物性能的影响。动态力学热分析结果表明,随着AN含量增加,PVDF的Tg向高温移动,PVDF与SAN的相容性提高。X射线衍射仪测试得出PVDF结晶为α晶型,不同AN含量的SAN对PVDF的晶型没有影响。差示扫描量热分析发现PVDF及其共混物中,PVDF具有双重熔融行为。随着AN含量增加,PVDF结晶温度向低温方向有所移动,结晶能力降低。扭矩测试发现,PVDF具有较高的黏度,SAN的引入降低了PVDF的黏度。接触角结果表明SAN提高了PVDF的表面亲水性,AN含量越高,共混物极性越大,材料表面亲水性越强。     

荷电P(MMA-co-BVIm-Br)/PVDF共混膜的制备及其抗污染性能研究

采用自由基聚合合成两亲性聚离子液体共聚物(P(MMA-co-BVIm-Br)),并将该共聚物与聚偏氟乙烯(PVDF)通过相转化法共混成膜。采用红外光谱仪(FT-IR)、接触角测量仪、Zeta电位计以及扫描电镜等对共混膜表面的化学结构、荷电特性以及膜的表面形貌等进行了表征。研究了共混膜对蛋白质的分离性能,结果表明,当溶液pH值低于蛋白质分子等电点时,共混膜的截留率、可逆污染率和通量恢复率均高于等电点时的数值,这说明该膜具有良好的荷正电性和抗污染特性。     

热致相分离法制备纳米碳酸钙/聚偏氟乙烯共混膜

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主要稀释剂,添加无机粒子CaCO3,采用热致相分离法(TIPS法)制备了聚偏氟乙烯/碳酸钙(PVDF/CaCO3)共混膜。考察了不同冷却条件对共混膜的影响以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响;研究了酸处理对共混膜微观结构、力学性能的影响。实验表明,通过改变冷却条件可以控制球晶的大小以及膜表面皮层的厚度;随着CaCO3含量的增加,PVDF共混膜的水通量先增加后减少,拉伸强度不断增加。经酸处理之后,共混膜水通量显著提高,拉伸强度有所下降。     

聚偏氟乙烯/聚氯乙烯共混中空纤维膜的研制

实验表明PVDF/PVC共混体系是部分相容体系,且在共混比是7∶3时,相容性最好.还讨论了不同聚合物配比,不同溶剂,不同添加剂对共混膜性能的影响,并进行了分析.     

壳聚糖-透明质酸共混膜性质的研究

以溶液共混法制成不同比例的壳聚糖一透明质酸共混膜,通过观察各种共混膜的表面形态结构、结晶度、透光率等,发现在以较低比例混入透明质酸所形成的共混膜中两种高分子的相容性较好,分子间存在较强的相互作用力,形成的共混膜表面结构均匀单一。通过对共混膜理化性质的研究,发现透明质酸的混入可以有效的改变壳聚糖膜的力学特性、吸水性、吸附性以及对小分子物质的渗透性。以共混膜和壳聚糖膜为载体培养兔角膜细胞,结果发现较低比例的透明质酸可以显著提高壳聚糖膜与角膜细胞的相容性,能够有效的支持细胞在膜上生长,结果提示以一定共混比例制成的壳聚糖一透明质酸共混膜可以作为细胞体外培养的良好载体,可用于器官损伤修复以及细胞移植。     

PVDF/CA共混微滤膜的研制

通过PVDF与CA共混来提高PVDF膜的亲水性,以纯水通量、膜的最大泡点压力、平均泡点压力等性能为指标,设计了九因素(共混比、固含量、溶剂种类、溶剂比、添加剂种类及含量、蒸发时间、凝胶浴温度、凝胶时间)四水平的正交试验表研究膜制备过程中各因素对PVDF/CA共混微滤膜性能的影响.实验结果表明:固含量是最主要的影响因素,其次是共混比、溶剂种类、添加剂含量、凝胶浴温度、凝胶时间、蒸发时间、添加剂种类和溶剂比.较佳的成膜条件为:PVDF/CA共混比4∶1,固含量12%~14%,添加剂N-甲基-2-吡咯烷酮质量分数2%~3%,二甲基甲酰胺/正丁醇混合溶剂比7∶1,蒸发时间30 s,在20~30℃的自来水中凝胶50~70 min.在此较优条件下可制备孔径为0.55~0.65μm,0.06 MPa下的纯水通量27℃时为205.37~292.53 mL/(cm2.h)的PVDF/CA共混微滤膜.     

海藻酸钠-纳米纤维素共混膜的制备及性能

将纳米纤维素(NCC)添加到海藻酸钠(Alg)中共混流延制备海藻酸钠-纳米纤维素共混膜(Alg-NCC)。结果表明:NCC添加量为8%的共混膜具有最优的综合性能。相比纯Alg膜,Alg-NCC(8%)的拉伸强度提高了47.9%,断裂伸长率降低了50%,透湿量降低了22.5%,透氧量降低了10%。红外光谱分析结果表明Alg与NCC两者间存在着较强烈的分子间相互作用,X射线衍射分析结果表明NCC的加入改变了Alg的结晶排列。海藻酸钠-纳米纤维素共混膜显示出良好的力学、阻湿、阻氧和热稳定性能。     

TiO_2对PVDF超滤膜结构与性能的影响

实验制备了两种TiO2分散液,并将其填充到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中制得PVDF/TiO2杂化膜.考察了分散液填充比率对杂化膜的通量、截留率、接触角等性能的影响,用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术表征杂化膜的微观结构.结果表明,两种TiO2分散液均能不同程度地改善膜的性质,且当分散液的填充比率为10%时,杂化膜的各项性能稳定,表面接触角得到有效改良,对牛血清蛋白(BSA)截留率改变较小,杂化膜纯水通量显著提高,最高水通量可达257.87L/(m2.h).XRD和SEM分析的结果表明,TiO2分散液的加入使其羟基数有不同程度的增加,杂化膜表面更加平滑,亲水性改善.     

多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯共混中空纤维膜的制备及表征

采用非溶剂致相分离(NIPS)法,添加羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)制备聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜,研究了MWCNTs-COOH的添加量、管径对超滤膜性能的影响。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪分别研究了膜的形态、结构、晶型变化。结果表明,在MWCNTs-COOH质量分数为0.03%,管径为20~30nm时,中空纤维膜纯水通量、对牛血清蛋白(BSA)截留率、亲水性、抗污染性能达到最大。膜的拉伸强度、断裂伸长率相比纯PVDF膜显著提高,随MWCNTs-COOH添加量增加,先增大后减小且在0.03%达到最大;但随管径增大而减小。结果显示,质量分数0.03%,管径为20~30nm的MWCNTs-COOH制备出的中空纤维膜性能最优。     

新型五孔PVDF共混改性膜抗污染性能研究

观察新型五孔PVDF共混改性纤维膜SEM形貌特征,测量改性膜的接触角和临界通量,1#(PVDF/PMMA/TPU)、2#(PVDF/PMMA/PVC)共混改性膜分别在次临界和超临界通量下进行过滤实验.结果表明:PVDF共混改性膜具有优良的微观结构,且1#共混膜性能较好;1#共混膜的接触角比2#共混膜小;1#、2#共混膜的临界通量分别为10和14L/(m2.h);1#共混膜比2#共混膜抗污染性能好;次临界通量下共混膜的运行比超临界通量下的稳定.两种共混膜分别在次临界通量下采用单独超滤和混凝+超滤工艺处理某市地表水,得出混凝+超滤工艺处理效果较好,且1#共混膜比2#共混膜处理效果好.