聚偏氟乙烯亲水化改性研究

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1、北京化工大学硕士学位论文聚偏氟乙烯亲水化改性研究姓名：王春雅申请学位级别：硕士专业：材料科学与工程指导教师：曹兵;潘凯20100603摘要聚偏氟乙烯亲水化改性研究聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的化学稳定性、热稳定性和机械强度，适用于制备性能优良的分离膜材料。作为膜材料，PVDF膜表面疏水且极易被蛋白质污染，限制了PVDF材料的应用。因而对PVDF的亲水性研究尤为重要。3．(甲基丙烯酰胺基)丙基．二甲基(3．磺酸)氢氧化铵(MPDSAH)是典型的双性离子物质，该单体同时含有亲水及抗蛋白质污染基团，可用于改性疏水性材料。本文首先采用紫外辐照PVDF成品膜接

2、枝MPDSAH单体的方式改性PVDF成品膜。其次，采用臭氧处理PVDF溶液的方式接枝MPDSAH单体对PVDF材料进行改性。达到同时改善PVDF膜的表面亲水及抗蛋白质污染性能的目的。首先，论文研究了在紫外辐照条件下，以光敏N--苯甲酮(BP)为引发剂，引发MPDSAH单体在PVDF膜表面接枝，制备亲水性PVDF膜的方法。讨论了不同强度紫外灯、不同单体浓度、不同浓度引发剂对接枝反应的影响，优化了反应条件。研究结果表明，通过紫外辐照的方式可将MPDSAH成功接枝到PVDF膜表面，改善了PVDF膜表面亲水性及抗蛋白吸附性能。PVDF膜表面水接触角可由1180

3、降低至430，BSA吸附量可由13mg／cm2·g降至3mg／cm2·g。另外，论文还探索性的研究了利用臭氧处理PVDF溶液后，接枝MPDSAH单体，并利用浸没相转化的方式制膜，对PVDF膜亲水性的北京化T大学硕．L学位论文影响。探讨了臭氧处理后接枝MPDSAH单体对成膜结构的影响，以及单体与聚合物配比对亲水性的影响。本文研究表明，通过紫外光辐照对PVDF成品膜表面改性可制备具有优良分离性能的亲水性聚偏氟乙烯膜，且效率高，成本低，可实现工业连续化操作。通过臭氧处理PVDF溶液后接枝双性离子单体MPDSAH也可制备亲水性PVDF膜。关键词：聚偏氟乙烯，紫

4、外接枝，臭氧接枝，亲水性，抗污染性AbstractTHEHYDRoPHILICMODIFICATIONSTUDYoFTHEPoI^_VINYLIDENEFLUORIDEABSTRACTPolyvinylidenefluoride(PVDF)hasgoodchemicalstability，thermalstabilityandmechanicalstrength，andismainlyusedtoprepareseparationmembranes．ButtheapplicationofPVDFmembranewaslimitedbecausePVDF

5、membraneishydrophobicandvulnerabletofouling．ThereforethehydrophilicityofPVDFisparticularlyimportant．3-(methacryloylamino)propyl-dimethyl(3一sulfopropyl)一ammoniumhydroxide(MPDSAH)isatypicalzwitterionicmonomer,whichcontainshydrophilicandanti—pollutiongroups，andcanbeusedformodificat

6、ionof’’hydrophobicmaterials．Inthispaper,inordertomodifyPVDFmembrane，MPDSAHwasgraftedbyUltravioletlight．PVDFsolutionwaspretreatedbyOzone，andthenMPDSAHwasgraftedontoit．Thusthehydrophilicityandtheanti—foulingpropertyofPVDFmembranewereimprovedsimultaneously．Firstofall，usingbenzophen

7、one(BP)asphotosensitizer，MPDSAHwasgraftedontothesurfaceofthePVDFmembranebyUVirradiation．Inordertooptimizethereactionconditions，theeffectoftheintensityofUVlamps，andtheeffectoftheconcentrationofMPDSAHandBPsolutionswerediscussed．TheresultsshowedthatMPDSAHwassuccessfully北京化T人学硕．I：学位

8、论文graftedonthesurfaceofthemembrane．Aftermodific