辐照法制备新型智能共聚物PES-g-PMMA及其膜性能的研究.pdf

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1、管理创新辐照法制备新型智能共聚物PES-g-PMMA及其膜性能的研究孙雪晴(华北水利水电大学， 河南 郑州450003)摘要：随着我国经济发展和社会进步进程的加快，水资源短缺与水污染问题日益突出，已成为制约我国经济和社会可持续发展的瓶颈问题。作为水处理的核心方法之一，膜过滤技术可以用来去除水中的杂质，如悬浮颗粒、胶体、可溶性化学物质、细菌或病毒等，从而达到净化水质的目的，其重要作用日益显现，聚醚砜膜材料pH智能化的研究具有积极重大的意义。本文综述聚醚砜膜材料的制备方法，聚醚砜膜材料pH智能化的改性方法，以及每种改性方法的特点和优缺点。辐照法制备新能智能共聚物PES

2、-G-PMMA有很大的发展前景。关键词:PES-g-PMMA共聚物；均相溶液辐射接枝法；pH响应性1聚醚砜(PES)超滤膜2聚醚砜膜材料pH智能化改性的方法1.1聚醚砜(PES)膜材料pH智能化的研究背景目前，基于聚醚砜膜材料与不同的pH基团的相互作用的随着我国经济发展和社会进步进程的加快，水资源短缺机理方面的研究已经取得了一定程度的进展，相关的通过一些与水污染问题日益突出，已成为制约我国经济和社会可持续发物理或者化学的方法来实现聚醚砜膜材料和一些pH基团的共展的瓶颈问题。作为水处理的核心方法之一，膜过滤技术可以同作用的改性膜材料也得到了广泛的应用。总体来讲，根据

3、二用来去除水中的杂质，如悬浮颗粒、胶体、可溶性化学物质、细者之间作用方法和机理的不同，可以将实现聚醚砜膜材料pH菌或病毒等，从而达到净化水质的目的，其重要作用日益显现。敏感的智能化的方法分为以下几种。聚醚砜(PES)作为一种聚合物材料，具有优良的热力学性2.1聚醚砜孔内填充法(Pore-filledmembrane)能和化学稳定性，被广泛的应用在宏观和微观物质的分离工业聚醚砜膜孔内填充的方法是一种有效的实现pH敏感中，采用聚醚砜或者以聚醚砜为基础制备的膜材料，往往具有性智能化的方法。早在1995年，加拿大麦克马斯特大学的[5]非常稳定的抗氧化性和热力学稳定性。A.

4、M.Mika等人联合美国3M公司就通过这种孔内填充的同时,为了进一步发挥聚醚砜作为膜材料的选择透过性方法实现了对聚醚砜膜材料的pH敏感性的改性和工业化的的重要作用[1]，通过对聚醚砜材料进行改性，合理控制膜材料生产，采用这种方法制备的pH敏感性膜材料有非常迅速的的渗透性和选择透过性，以实现最终的膜材料具有优良的抗响应性，但是缺点也非常明显，由于孔径内的填充的方法在污染性能和智能响应性已经越发的得到行业内的重视[2,3]。对一定程度上堵塞了膜孔，从而导致膜渗透性和过滤性能的下聚醚砜膜材料的研究中，较为突出的一种方法，就是通过将一降。填充pH敏感性基团后的膜材料具有一

5、定的pH敏感性，些具有pH敏感性的功能性基团，通过各种不同的方法，与聚溶液在中性条件下渗透性比较明显，而在酸性条件下则渗透醚砜膜材料在溶解铸膜阶段或者成膜后发生一定的物理或化性相对较弱。学作用，使得最终的膜材料具有纯聚醚砜膜所没有的pH敏感2.2对聚醚砜膜进行表面涂覆(Coating)[4]性的特征。通过对聚醚砜膜材料表面涂覆一层pH敏感性基团的膜[6-8]1.2聚醚砜膜材料的制备方法层，能够有效的实现对聚醚砜膜材料的pH敏感的改性。[9]目前有两种比较常见的聚醚砜膜材料的制备方法，即平2009年美国克拉克森大学的MaximOrlov等人通过将聚乙板膜的制备和中空

6、纤维膜的制备。由于这两种膜的结构有所烯吡咯烷酮(PVP)涂覆在聚醚砜的膜表面，制备了具有多层结不同，因此需要采用不同的制备方法。对于平板膜，通常使用构的膜材料，实验结果表明，涂覆过聚乙烯吡咯烷酮的膜具有非溶剂相置换法(NIPS)的方法来制备，由于在相转化过程中很好的pH响应性，pH为1时的纯水通量比中性的情况下增长膜的皮层和内部的支持层与非溶剂的交换速率的不同，通常了60%。需要注意的是，与常规的丙烯酸类单体不同，聚乙烯吡导致最终的膜结构具有一定的不对称性，即我们所说的不对咯烷酮的pH敏感性表现为相反的特性，即在较低的pH值下称膜(AsymmetricMembra

7、ne)。在使用这种方法制膜时，通分子链呈现一种“舒张”的状态，导致孔径减小，渗透性能下降；常铸膜液被涂覆在一些玻璃、金属、无纺布等支撑物上，通过而在较高的pH值下分子链呈现“收缩”的状态，导致膜孔径增有一定宽度限定的刮刀刮制成最初的膜液，随后，将刮好的膜大，渗透性能提高。液通过相转化的方法在非溶剂中制得最终的膜材料。事实上，国内四川大学的赵长生教授的团队也通过表面涂覆的方[10]中空纤维膜与平板膜都是通过非溶剂相置换法的原理来制备法实现了对聚醚砜膜材料的pH智能化的改性。他们采用表膜材料的，不同的地方在于，中空纤维膜不是在一些支撑上刮面涂覆的方法制备了pH敏感性的

8、“三明治”