论文部分内容阅读
作为目前市场上应用最为广泛的高分子膜材料之一,聚氯乙烯(PVC)具有化学稳定性好、机械强度高、耐热性好等特点,但是由于PVC自身存在的疏水特性,使得其在使用的过程中,易出现污染和通量低等问题,限制了PVC的应用,提高PVC超滤膜的亲水性是解决这个问题的关键,具体可以通过接枝和共混来实现。首先将PVC与硫代水杨酸(TSA)反应得到PVC-TSA,将PVC-TSA分别与不同相对分子质量的聚乙二醇单甲醚(MPEG)反应,得到PVC-TSA-MPEG,利用核磁共振氢谱(1H-NMR)技术和傅里叶红外光谱(FTIR)对产物进行表征,结果证明MPEG已经成功接枝到PVC链上。以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,PVC-TSA-MPEG为改性剂,与PVC共混采用浸没沉淀相转化法制备PVC超滤膜,提高PVC超滤膜的亲水性和抗污染性。论文接着考察了两亲性聚合物PVC-TSA-MPEG750的添加量对PVC超滤膜结构和性能的影响。论文采用衰减全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对PVC膜进行化学结构表征,结果表明:两亲性聚合物PVC-TSA-MPEG750已成功共混进入PVC超滤膜内;论文采用扫描电镜(SEM)对PVC膜进行结构表征的结果表明,改性后的PVC超滤膜的结构未发生明显改变,但膜孔道稍有增大。接触角测定结果表明,PVC超滤膜表面的亲水性随着PVC-TSA-MPEG750添加量的增加而增强,表面接触角逐渐降低。PVC超滤膜的过滤性能通过过滤牛血清蛋白(BSA)和溶菌酶(LYS)加以表征,结果表明改性后的PVC超滤膜的水通量以及抗污染性得到明显提高,16wt%PVC-TSA-MPEG750改性膜的水通量最高且仍能保持较高的截留率、抗污染性最好;静态蛋白质吸附实验进一步表明随着PVC-TSA-MPEG750添加量的增加,PVC超滤膜的抗污染性越强。论文进一步研究了MPEG链段长度对PVC超滤膜性能的影响,论文分别将分子量为350、500、750和1000的MPEG接枝到PVC分子链上,合成了四种PVC-TSA-MPEGx两亲性聚合物。添加16wt%四种不同PVC-TSA-MPEGx与PVC共混通过浸没沉淀相转化法制备超滤膜。论文采用ATR-FTIR、SEM表征PVC膜的化学结构,BSA、LYS溶液表征PVC膜的过滤性能,研究结果表明:MPEG链段越长,PVC改性膜的水通量越大,抗污染性越好,综合亲水性和抗污染性,M1000共混改性膜由于表面富集的两亲性聚合物最多,且MPEG亲水链段较长,表现出了最佳的亲水性、抗污染性。