mma基两亲性高分子的合成及其对pvdf多孔膜改性的研究

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1、浙江大学高分子科学与工程学系硕士学位论文MMA基两亲性高分子的合成及其对PVDF多孔膜改性的研究姓名：庞东旭申请学位级别：硕士专业：高分子化学与物理指导教师：朱宝库;徐又一20100101浙江大学硕士学位论文中文摘要摘要聚偏氟乙烯(PVDF)是水处理分离膜制备的优选材料之一，但是PVDF膜具有较强的疏水性，在水介质分离过程中往往需要较大的驱动力，并且容易产生有机物、蛋白质等吸附污染，严重影响了膜的分离性能。因此，对PVDF膜进行有效的亲水化改性显得尤为重要。以往研究发现，PEG、PVP等线型水溶性聚合

2、物在成膜过程及膜应用过程中易向水介质中流失，不能达到对PVDF膜长久稳定的亲水改性。针对以上问题，基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与PVDF之间良好的相容性，本论文以MMA为疏水性单体，N．乙烯基吡咯烷酮(NVP)、甲基丙烯酸(MAA)等为亲水性单体，通过可逆加成．断裂链转移(RAFT)聚合法，分别合成了两亲性三嵌段共聚物PVP．PMMA．PVP和两亲性两嵌段共聚物PMMA．b．PMAA。通过浸没沉淀相转化法制备了PVDF／PVP．PMMA—PVP和PVDF／PMMA．b．PMAA共混膜，并考察两亲性

3、嵌段共聚物对PVDF膜结构和性能的影响。采用FTIR、1HNMR、GPC等手段对合成的两亲性嵌段共聚物PVP．PMMA．PVP和PMMA．b．PMAA的结构、组成、分子量及分子量分布进行了表征。发现合成的嵌段共聚物分子量分布(PDI)均较窄(<1．7或<1．5)，表明通过RAFT聚合法合成两亲性嵌段共聚物PVP．PMMA．PVP和PMMA—b．PMAA的线路是可行的。’通过XPS对PVDF／PVP．PMMA．PVP共混膜、PVDF／PMMA-b-PMAA共混膜表面的化学组成进行了分析，发现两亲性嵌段共

4、聚物在膜表面有较明显的富集，大大地改善了PVDF共混膜表面的亲水性。通过SEM观察了共混膜的表面及断面的形貌，发现两亲性嵌段共聚物的加入，使PVDF膜表面的孔径和孔隙率都有明显的提高。接触角测试结果表明，经过两亲性嵌段共聚物改性的PVDF共混膜，其表面的接触角有大幅度的下降(从纯PVDF膜的980降至70。左右)；渗透性能测试结果表明，共混膜在0．1MPa压力下其纯水通量可以达到1800L／(m2·h)，而纯PVDF膜在相同压力下没有通量。将制得的共混膜在60"(2恒温水浴中振荡模拟应用过程，对振荡后

5、的共混膜进行接触角的测试发现接触角均保持III浙江大学硕士学位论文中文摘要较低的水平(<700)，表明两亲性嵌段共聚物在共混膜中较好地保留，经共混改性的PVDF膜具有稳定的、良好的亲水性。以上结果均表明，两亲性嵌段共聚物PVP．PMMA．PVP、PMMA．b．PMAA作为添加剂与PVDF共混制膜时，由于其独特的两亲性，不仅改善了PVDF膜结构，而且在膜表面富集、在膜中有很好的稳定性，可以实现对PVDF膜长久、稳定、优异的亲水化改性。关键词：聚偏氟乙烯(PVDF)，浸没沉淀相转化法，共混膜，亲水化改性，

6、两亲性嵌段共聚物，表面富集，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，N．乙烯基吡咯烷酮(NVP)，甲基丙烯酸(MAA)IV浙江大学硕士学位论文AbstractPoly(vinylidenefluoride)isoneofthemostpopularmaterialsformicroporousmembranes．However，highdrivingforce，aswellasproteinsabsorbtionfouling，willbethedisadvantagesintheprocesswherePVDFm

7、embranesaleapplied，duet0thestronghydrophobilityofPVDF．Thus，itisurgenttofindaneffectivemethodtoimprovethehydrophilicityofPVDFmembranes．Everattemptsrevealedthatthewater-solublepolymers，suchasPEGandPVP，havebeenstudiedastheadditivesforhydrophilizationofPVDF

8、membranes．Unfortunately，theyaremuchlikelytobewashedouteitherinthemembranepreparationprocessorthepracticalapplication．Andthus，astablehydrophilicityCannotberealizedforthePVDFmembranesbyusingthesepolymers．Tosettletheproblemsabove，an