探究聚偏氟乙烯膜的制备及其共混改性的实验研究

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1、北京化工大学硕士学位论文聚偏氟乙烯膜的制备及其共混改性的实验研究姓名：乔宁宁申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫东20090604北京49x-大学硕士学位论文聚偏氟乙烯膜的制备及其共混改性的实验研究摘要聚偏氟乙烯膜(PVDF)是一种性能优良的高分子聚合物分离膜。但是，在PVDF膜的应用过程中，由于其强疏水性和易污染性，限制了其在水基体系，尤其是处理蛋白质溶液时的应用。因而，需要对PVDF膜进行改性研究来拓宽其应用领域。本课题通过共混的方法，制备PVDF／PS／PMMA三元共混膜，不仅对PVD

2、F膜的强疏水性进行改善，而且进一步改善了其污染性。采用浸没沉淀法制备了PVDF膜，考察了PVDF浓度、添加剂浓度、溶剂和凝固浴温度等条件对PVDF膜结构和性能的影响。在PVDF浓度为14wt％时制备的PVDF结构最佳；添加剂浓度为4wt％,-,6wt％时能起到比较充分的致孔作用；DMF和DMAc分别作为溶剂对于制备PVDF膜的结构和性能基本没有区别；凝固浴温度为20℃时制备的PVDF膜结构最佳。选择了膜材料加入亲水性物质聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改善PVDF膜的疏水性，但是PMMA的加入会使PVDF

3、膜的p晶型增加，膜污染严重。因此，加入与PVDF半相容的高聚物聚砜(PS)作为第三相，从而制备共混膜。PMMA的加入可使PVDF的疏水性能得到很好的改善，接触角由90度下降到了70度，PS的加入可使PVDF／PMMA共混膜的污染率由40％下降到6．7％。在制备共混膜之前，通过共溶剂法、溶解度参数法、粘度法、玻l北京化工大学硕士学位论文璃化转变温度(DSC)法考察了PVDF／PS／PMMA三元体系的相容性。实验结果表明，溶解度参数法、粘度法同样可使用于三元共混体系。PVDF／PS／PMMA为半相容体系。

4、选择最优共混比为A=9：l；B=8：2制备了PVDF／PS／PMMA三元共混膜。考察了共混物的高聚物浓度、添加剂分子量和添加剂种类对共混膜结构和性能的影响，在高聚物浓度为15wt％，使用PEG6000为添加剂制备的共混膜最优。关键词：PVDF，共混，相容性Il北京化工大学硕士学位论文THESTUDYoNPREPARATIONANDBLENDINGMoDIFICATIONOFPVDFMEMBRANEABSTRACTPVDFmembraneisanexcellentpolymermembraneusedi

5、ntheSeparationfield．ButPVDFmembraneshaveastrongerhydrophobicnatureandeasy—pollutingbyproteinmolecules，SOmodificationofPVDFmembraneisrequested．ThemodificationofPVDFmembranecanbroadenitsapplicationareasandmakeitbetterapplicationinwater-basedsystems．Thisst

6、udypreparedPVDFmembraneandblendwithPSandPMMAtomodificationthestrongerhydrophobicnatureandeasy-pollutingcharacterofPVDFmembrane．PreparedPVDFmembraneusedimmergedphase-inversionmethod．TheinfluencingfactorsofPVDFmembranestructureandperformancearestudied．The

7、seinfluencingfactorsincludePVDFconcentration，additiveconcentration，solventspeciesandthetemperatureofcoagulationbath．whentheconcentrationofPVDFis14wt％，thestructureofpreparedPVDFisthebest；Whentheconcentrationofadditiveis4wt％～6wt％，canfullyformattedporestru

8、ctures；WhenDMFandDMAcassolvent，thestructureandperformanceofPVDFmembraneisnotIIl北京化工大学硕士学位论文muchdifference；whenCoagulationbathtemperatureis20℃，thestructureofpreparedPVDFisthebest．ChosePMMAasthehydrophilicsubstanceimprovedthehydrop