聚四氟乙烯膜的亲水改性和应用进展

综述了聚四氟乙烯（PTFE）膜的亲水改性及其应用的研究进展,主要介绍了化学处理法、等离子体法、辐射接枝法、原子层沉积法等改性技术,以及改性PTFE膜在空气净化、膜蒸馏及电池隔膜领域的应用,最后对PTFE膜的发展与应用进行了展望。     

GMA改性水性丙烯酸酯乳液对PET织物表面性能的影响

针对水性丙烯酸酯乳液耐酸性差以及PET织物表面疏水的问题,以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体,设计引入一种特殊的功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了耐酸的水性丙烯酸酯乳液。利用红外光谱、热重分析仪、流变仪等分析了GMA的改性效果,结果证明引入GMA的改性丙烯酸酯乳液成功合成,且在GMA质量分数为2%时性能最佳,乳液平均粒径为141 nm,比改性前减小了21%,剪切速率为3000 s^-1时的剪切黏度为182.6 mPa·s,比改性前降低了27%。再用十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)复合GMA改性乳液对PET织物表面进行涂覆热处理,对PET织物进行接触角和浸酸失重测试的结果表明,其表面接触角由处理前的109.7°减小至12.6°,减小了88.5%,70℃浸酸7 d的浸酸失重由处理前的质量分数2.39%减小至0.26%,降低了89.1%,PET织物表面呈现良好的亲水性且表面耐酸性增强效果显著。     

大气等离子喷涂羟基磷灰石涂层的工艺参数优化

采用大气等离子喷涂工艺在Ti–6Al–4V基体上制备羟基磷灰石(HA)涂层。通过正交试验考察了喷涂电流、喷涂距离和次气(氢气)流量对HA涂层结合强度和显微硬度的影响。结果表明,当喷涂电流为700 A,次气流量为9 L/min,喷涂距离为120 mm时,涂层品质最好。采用扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、接触角测量仪和电化学工作站对此参数组合下所制涂层的微观结构及性能进行表征。结果表明,等离子喷涂制备的HA涂层具有典型的层状结构,与基体结合良好,表面粗糙度(Ra)达到3.56μm,对模拟体液(SBF)的接触角为43.6°。与纯基体相比,有HA涂层的Ti–6Al–4V试样在SBF中的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低,耐蚀性得到显著提升。     

AZ31B镁合金表面Mg–Cu-MOF涂层的制备及性能

通过水热合成法在AZ31B镁合金表面原位生成了Mg–Cu-MOF-74双金属有机骨架涂层。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析了涂层的表面形貌和组织结构,通过水接触角测量、电化学测试及抗菌试验研究了涂层的亲水性、耐蚀性和抗菌性。结果表明,相比于Mg-MOF-74涂层,Mg–Cu-MOF-74涂层的结构更致密,水接触角更高,耐蚀性更好。这说明Cu元素的掺杂能够在保持涂层较好亲水性的同时,有效提高其耐蚀性。Mg-MOF-74涂层和Mg–Cu-MOF-74涂层的抗菌率分别为90%和99%,说明Cu元素的掺杂有利于提高涂层的抗菌能力。     

亲水性低黄变氨基改性硅微乳的合成

以D4和改性氨基硅烷偶联剂为原料，采用磺酸类催化剂和非离子型复合乳化剂，通过将预乳液滴入催化剂的水溶液的方法，制成了氨基改性硅微乳。预乳液的滴加速度对产品的透明度有很大影响；硅微乳具有良好的酸、碱、阴离子表面活性剂、离心、热稳定性，并可与荧光增白剂、还原性染料、活性染料同浴使用；用其整理的织物具有良好的亲水性和低黄变性。     

TiO2-SiO2复合薄膜光催化活性与亲水性关系的研究

采用溶胶凝胶法在载玻片表面制备了均匀透明的TiO2-SiO2超亲水性薄膜。利用XPS，XRD，lR等对光催化活性和亲水性关系进行了研究。结果表明：薄膜的亲水性与光催化活性协同作用是其保持自清洁的关键。添加SiO2后，复合氧化物中表面形成Lewis酸，薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定。在与有机物竞争吸附过程中，水优先吸附，可提高薄膜的超亲水性和光催化活性，有利于提高其自清洁性能。     

铝合金表面亲水膜层研究

以硅酸钠、乙酸乙酯、聚丙烯酰胺等为主要成分制备出亲水膜层。测定了该亲水膜层涂覆在铝合金表面的亲水性、耐蚀性和耐热性等。结果表明：其亲水性、耐蚀性和耐热性优良，能满足空调铝合金翅片的使用要求。     

亲水基团对高固含量磺酸盐型水性聚氨酯性能的影响

以异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸1,4-丁二醇酯为主要原料,以1,4-丁二醇为小分子扩链剂,以乙二胺基乙磺酸钠(AAS)为亲水性扩链剂,合成了高固含量的磺酸盐型水性聚氨酯乳液(SWPU)。采用FTIR、TEM、XRD考察了AAS加料方式及扩链时间对水性聚氨酯性能的影响。结果表明,当一次性加入AAS、且扩链时间为25 min时,可得到固体质量分数高达50%的磺酸盐型水性聚氨酯乳液,乳液呈乳白色,乳胶粒都呈规则的球形结构,乳液的黏度为32 Pa.s,平均粒径为166.9 nm,薄膜的摆杆硬度为0.51,XRD中曲线在2θ=21.3°、22.34°、24.24°处均出现了尖锐的衍射峰,分析表明所得产物的乳胶膜具有明显的结晶特性。     

无纺布改性膜的制备及其抗污染性能研究

利用原子转移自由基聚合（ATRP）方法引发乙烯基吡咯烷酮（NVP）在聚丙烯无纺布膜表面接枝聚合。聚合物在膜上的接枝度随着接枝时间的增加而增加。傅里叶红外光谱分析表明了NVP在膜表面的成功接枝聚合;扫面电子显微镜观察表明接枝反应使膜的表面粗糙度增加,孔径降低;改性膜表面的亲水性增加,水动态接触角由基膜的113°降至改性后52.1°。静态蛋白质（BSA）吸附试验用来评价改性膜的抗蛋白质污染能力,结果显示改性膜表面BSA的吸附量降低了82.5%。通过纯水和活性污泥上清液过滤试验来分析改性膜的渗透和抗污染性能,结果表明和无纺布基膜相比,改性膜的抗污染能力大大提高,通量衰减率由基膜的91.93%降低到74.60%。