亲水性膜的研究进展

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1、亲水性膜的研究进展摘要：亲水性膜因其耐污染等性能，成为当前分离膜研究的热点之一。从疏水性材料矬亲水性改性和亲水性材料的氆角度出发，综述了亲水性分轲离膜的改性方法以及亲水性苜材料制备膜的优点。关键词亲水性亲水性改性疏水竞性AdvancesonH祭ydrophilicMe杏mbranes1、概邋述随着膜技术的发展，硼膜分离已经越来越广泛的应黝用于生产、生活的各个方面洙。但其在使用过程中易被污染问题逐渐受到人们的重视恚。常用于微滤和超滤的膜材料大多是疏水性的，如聚乙佗烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚砜等。它们有良好的热稳慰定性

2、及耐化学腐蚀性。然而苔疏水性膜的缺点就是在使用旺过程中由于溶质吸附和孔堵瘥塞而使得通量下降。疏俣水性膜不被水润湿，为了让保水透过膜必须进行材料表面屣改性，这些材料用于水过滤轨时必须对材料表面进行亲水诋9/9化处理，而亲水化处理时引胄人的表面活性剂往往会影响匍它的一些使用，因此需要制纫备亲水性膜。2、改性鹃亲水性膜膜性能与膜材鲦料的性质密切相关，使用疏肖水性材料所制备的膜，在使垃用时，水通量较低，在分离七油／水体系(尤其是含蛋白钠质的溶液)时吸附污染严重，通量衰减很快，降低了膜杓的使用寿命，增加了操作费黠用，制约了其在膜分

3、离领域貂的应用。因此，大部分进行崖改性。膜表面化学处理嬖改性化学改性是在疏水材料表面引人亲水性成分的化学改性方法。Mol偶ly[1]通过两步化学改性在PVDF膜表面引入了羧基。即先使膜在含有相转灌移催化剂——四丁基溴化铵嘞的NaOH溶液中脱HF，胸生成纳米级的超薄活性皮层枕，再用强氧化剂氯酸钾／硫收酸氧化活性皮层中不饱和基团，改性过程在N2保护氛臬围中进行。XPS光谱及UポV光谱分析表明，膜表面引ｃ入的极性基团为羧基。接触ド角测定表明，改性后膜表面圊9/9的接触角较改性前降低了1立1°，膜表面的亲水性有较－大改善

4、。Y．Naga垒se[2]等人为了改进聚锑砜的气体和液体的通透性，铕用聚合物反应引入PDMS⒃(聚二甲基硅氧烷)作为支籽链来修饰聚砜。这一类型的楷接枝共聚物应具有优异的成宦膜能力、热稳定性、机械强呗度和膜通透性。刘贯一喔[3]利用氧化剂和表面活性剂对聚丙烯中空纤维膜表碧面进行亲水改性，提高了进感行无泡充氧时中空纤维膜的娩耐压能力。找出了适宜的亲仙水改性处理剂。试验证明：藜聚己烯醇(PVA)是一种镞廉价、有效的表面亲水改性喔处理剂。膜表面接枝改袜性刘锴[4]等人以二蕾苯甲酮(BP)为光引发剂⒃，丙烯酰胺(AAM)为接枝单

5、体，以先用紫外光照射固引发剂，然后将引发剂和单茺体分步输送到膜上的方法对榷聚砜单内皮层中空纤维超滤喔膜的内表面进行接枝改性。谵实验表明，改性后膜的表面族亲水性有所上升，膜孔径也耙有一定程度的减小李晶辇[5]等利用γ射线共辐照磴技术在聚醚砜(PES)膜螬9/9上接枝了甲基丙烯酸。通过沾改变甲基丙烯酸单体浓度，蜾获得了具有不同接枝率的改¤性PES膜。研究结果表明螟，在单体浓度B．Kaeselev[6]等人用UV淇照射将3种亲水性单体光化锁学聚合分别接在聚醚砜和聚潜砜膜上，并比较此两种膜对瓷光照聚合的敏感度。结果表螭明前者比后

6、者易于接上侧链潲，且前者的亲水性强于后者暄。共混改性共混改赛性是一种较为简单的改性方馨法，它是将一种亲水性的高唪聚物加入到铸膜液中共混以馈形成相对亲水的表面。与其‖他方法相比，这种方法所成膜最初的孔径及其分布易于捍保持，并且亲水性的成分能苣均匀地分布在膜的表面和中С间。宋艳秋[7]等以聚砜为基材，采用共混法，精利用聚原酸酯－b‘－聚乙郝二醇嵌段共聚物中聚乙二醇蘖段表面自由能高的特性，时歇材料表面进行改性。用扫描廛电子显微镜对表面微形态进绮行观察，以接触角评价材料蓍表面的亲疏水性。研究结果椟表明，材料表面出现微观相贱分离

7、结构，且因聚乙二醇段填富集于表面，材料表面的亲肟水性得以提高。9/93、亲歇水性膜使用亲水性材料莓直接制备膜，省去了改性，亲而且改性后的膜可能给使用俸带来不便，因此，亲水性材ⅹ料是当今研究的热点。凶Yong等，使用亲水性聚颟合物乙烯乙烯醇共聚物，采辅用湿法和热致相分离法制备叻了一系列的膜，研究了膜的形态，并且用在各个方面。璨Cha等[8]以聚乙沸二醇(PEG)为稀释剂制得尼龙12微孔膜。研究了翎PEG的分子量对微孔大小藜的影响，实时测定了相分离拂的平衡微区尺寸。淬冷深度庵为15℃，PEG分子量由闪200增加为600时，

8、平胙均微区尺寸由10um增大助到。Matsuyam扭a等[9]采用热致相分离淡法制备亲水性微孔膜，使用巅两种不同的共单元亲水性乙蔼烯丙烯酸共聚物。通过测量喔接触角确定这两种共聚物的俎亲水性，低密度聚乙烯作为一种参考聚合物。首先，作孬出三种聚合物体系的相图。綦随着共聚物中丙烯酸的增加铮，浊点线转移到高温