聚偏氟乙烯膜亲水性改性研究进展.pdf

　　　　　　　　　　　　 化 　　　工 　　　进 　　　展 ·480 · CHEMICAL INDUS TR Y AND EN GIN EERIN G PROGR ESS 2004 年第 23 卷第 5 期 聚偏氟乙烯膜的亲水性改性研究进展 唐广军 　孙本惠 (北京化工大学材料科学与工程学院 , 北京 100029) 摘 　要 　疏水性聚合物膜的亲水性改性是当前分离膜研究的热点之一 。从膜表面亲水改性和膜材料亲水性改性 的角度出发 , 综述了聚偏氟乙烯( PVDF) 分离膜的各种改性方法的特点及改性效果 , 分析了其亲水改性机理 , 指 出膜材料共混改性是今后发展的主要方向。 关键词 　聚偏氟乙烯 , 亲水性 , 膜改性 , 表面改性 , 材料改性 中图分类号 　TQ 028. 8 　　　　　　文献标识码 　A 　　　　　文章编号 　1000 - 66 13 (2004) 05 - 0480 - 06 　　膜性能与膜材料的性质密切相关 。聚偏氟乙 的化学试剂中都包含强酸或强碱 。 ( ) [ 16 ] ( ) 烯 PVD F 是一种结晶型聚合物 , 具有很好的化学 Bro se 先 由PVD F/ 磷酸三 乙酯 TEP / H O 2 稳定性 、耐热性 、机械稳定性 , 且可在较低的温 三元体系制得对称型微滤膜 , 该膜经水润湿后 , 度下溶于某些强极性有机溶剂 , 易于用相转化法 再经 H O 氧化或经硫代硫酸钠 、葡萄糖胺等还原 2 2 制膜 , 是一种性能优 良的新型聚合物膜材料 , 近 剂还原后可引入羟基 , 膜表面的亲水性有较大提 年来在膜分离技术中引起了人们很大的兴趣[ 1～9 ] , 高 , 对牛血清蛋白(B SA) 的吸附很低 , 适合应用于 PVD F 分离膜已成功地应用于化工 、食品、医药和 生化微滤过程 。 生化等诸多领域[ 10～14 ] 。但是 PVD F 的表面能极 Molly [ 17 ] 通过两步化学改性在PVD F 膜表面引 低 , 是一种疏水性很强的材料 , 导致其成膜后水 入了羧基 。即先使膜在含有相转移催化剂 ———四 通量较低 , 在分离油/ 水体系 ( 尤其是含蛋白质的 丁基溴化铵的N aOH 溶液中脱HF , 生成纳米级的 溶液) 时吸附污染严重 , 通量衰减很快 , 降低 了 超薄活性皮层 , 再用强氧化剂氯酸钾/ 硫酸氧化活 膜的使用寿命 , 增加了操作费用 , 制约了其在膜 性皮层中不饱和基团, 改性过程在 N2 保护氛围中 分离领域的应用 。 进行 。XPS 光谱及 U V 光谱分析表明, 膜表面引 有试验表明, 平均孔径为0 . 2 μ 的PVD F 微 入的极性基团为羧基 。接触角测定表明, 改性后 m 滤膜 , 由于水表面张