pvp接枝psf聚砜膜的亲水性改性

《pvp接枝psf聚砜膜的亲水性改性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中北大学2011届毕业论文1引言膜分离工程是一门科学，是人类在生产和科学领域中的一大进步。用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，统称为膜分离法。膜分离法可用于液相和气相组分分离。对于液相分离，可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系[1]。膜分离过程是一种新型、节能、不涉及相变的分离过程，它与过滤过程相类似，驱动力是压力或电场。为提高传质速率，有时需要加温，但总的能耗则大大降低，因此在水资源的再利用、纯水超纯水制备、特别是从废水废气回收相应资源直接保护环境方

2、面得到了广泛应用。对分离膜的研究，膜材料、制备技术是研究的重点。膜材料的发展很快，总体上分为两类：一是高分子分离膜材料，包括有纤维素衍生物类、聚砜类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚酯类、聚烯烃类、乙烯类聚合物、含硅聚合物、含氟聚合物、甲壳素类等；二是无机膜材料，包括致密金属材料和氧化物电解质材料、多孔材料等。聚砜类材料是应用得很多的一类膜材料，是膜材料研究的热点。聚砜类树脂是聚砜是一种热塑性工程塑料，是一类在主链上含有砜基和芳环的高分子化合物，主要有双酚A-型聚砜、聚芳砜、聚醚砜、聚苯硫醚砜等。从结构上可以看出，砜基的两边都有苯环形成共轭体系，由于硫原子处于最高氧化状态，在高

3、温下也保持优良的力学性能，长期使用温度为160℃，短期使用温度190℃，加之砜基两边高度共轭，所以这类树脂具有优良的抗氧化性、耐水解、热稳定性和高温熔融稳定性。此外聚砜类材料还具有优良的机械性能、电性能、透明性和食品卫生性。因而，在超滤、微滤、反渗透、气体分离、醇/水分离、烯烃/烷烃分离、固定化载体、血液透析等方面得到了广泛应用。不同的膜有不同制备技术，目前大多数工业应用中还是以有机高分子非对称膜为主，主要包括两类：相转化膜和复合膜。相转化膜的制备方法主要有溶剂蒸发法、水蒸气吸入法、热凝胶法、沉浸凝胶法等；复合膜的制备方法主要有高分子溶液涂敷、界面缩聚、原位聚合、等离子

4、体聚合等。第30页共30页中北大学2011届毕业论文PVP是聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone）的简称，是由NVP均聚而生成的聚合物，PVP分子式如右:（C6H9NO）n。PVP的结构中，形成链和吡咯烷酮环的亚甲基是非极性基团，具有亲油性，分子中的内酰胺是强极性基团，具有亲水作用。这种结构特征使PVP能溶于水和许多有机溶剂，PVP具有优异的溶解性、低毒性、成膜性、化学稳定性、生理惰性、粘接能力等。PVP的化学反应特性为其分子结构设计和官能团设计进而研发新型PVP基功能性高分子材料提供了条件。将PVP与聚砜高分子膜材料结合起来，保留聚砜的高强度及易成

5、膜性，又利用PVP中的内酰胺弥补聚砜的疏水性，可以获得一系列性能独特，有广阔应用前景的复合膜材料，从而提高了其精细化工利用的价值。1.1聚乙烯吡咯烷酮的研究与利用现状1.1.1聚乙烯吡咯烷酮的结构和性能聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone）简称PVP，是一种非离子型水溶性高分子化合物，由N-乙烯基吡咯烷酮（N-vinylpyrrolidone,NVP）在一定条件下聚合而成。PVP最初作为血浆增溶剂使用，在后来的研究中人们逐渐发现，PVP具有许多优良的物理化学性能，极易溶于水，安全无毒；能与多种高分子、低分子物质互溶或复合；具有优良的吸附性、成膜性、粘

6、接性及生物相容性，而且热稳定性良好。目前它被广泛用于医药、化妆品、酿造、饮料、食品和纺织等领域。PVP由NVP均聚而成，其反应式如下:商品PVP是白色或乳白色的粉末固体，其平均分子量一般用K值表示，K值通常分为K-15、K-30、K-60、K-90，分别代表1万、4万、16万、36万的分子量范围。PVP无味、无臭、低毒，具有优良的生理惰性和生物相容性，对皮肤和眼均无刺激。第30页共30页中北大学2011届毕业论文PVP的结构中，形成链和吡咯烷酮环的亚甲基是非极性基团，具有亲油性，分子中的内酰胺是强极性基团，具有亲水作用。这种结构特征使PVP能溶于水和许多有机溶剂，如烷烃

7、、醇、羧酸、胺、氯化烃等。PVP具有显著的结合能力，可与许多不同的化合物生成络合物。它具有增溶作用，能增加某些基本不溶于水而有药理活性的物质的水溶性；具有分散作用，可使溶液中的有色物质、悬浮液、乳液分散均匀并保持稳定；吸附作用，吸附在许多界面并在一定程度上降低界面表面张力。PVP可从水、甲醇、乙醇等溶液中浇注或涂布成膜，薄膜是无色透明的，硬而光亮。PVP具有较强的吸湿性，其吸湿能力较羧甲基纤维素弱，但较聚乙烯醇强。许多具有乙烯基结构的不饱和化合物都可以与NVP发生共聚，共聚物的性能可以综合PVP和其他聚合物性能的优点。陈厚等在水和二甲基亚