聚烯烴膜的親水性改性及其性能研究.pdf

1、聚烯烴是一類通用型的高分子材料，最具代表性的是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。這類聚合物具有優(yōu)良的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及成本低等優(yōu)點，是一類廣泛應(yīng)用且潛力巨大的高分子膜材料。但由于聚烯烴分離膜具有較強(qiáng)的疏水性，在使用過程中容易被污染，使分離能力下降，從而限制了其應(yīng)用。所以，提高聚烯烴膜表面的親水性以及改善其抗污染性能具有重要的科學(xué)意義和實用價值。本論文選用了聚烯烴膜中最具代表性的聚丙烯膜為研究對象，具體研究工作主要圍繞以下幾

2、方面展開:
　　 以二苯甲酮為光敏劑，通過紫外光引發(fā)接枝，將親水性單體丙烯酸（AA）和甲基丙烯酸(MAA)接枝到聚丙烯薄膜表面。考察了單體種類、輻照時間、光敏劑濃度以及溶劑類型對接枝率的影響。利用掃描電子顯微鏡和衰減全反射紅外光譜對接枝薄膜的表面形貌結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進(jìn)行表征，通過吸水率和水接觸角研究了接枝后薄膜的親水性。結(jié)果表明，相比于有機(jī)溶劑，在水溶劑中AA的接枝率明顯提高;在相同條件下，丙烯酸的接枝率高于甲基丙烯酸;當(dāng)接枝率為

3、11.8％時，膜表面水接觸角從原膜的95°降低到35°，改性膜的親水性顯著提高。
　　 以聚丙烯(PP)微孔膜為基體，以丙烯酸為親水性單體，在紫外光輻照下，實現(xiàn)了對聚丙烯微孔膜的表面親水性改性，研究了接枝密度和接枝鏈長對膜親水性的影響。隨著接枝密度的增大，膜的通量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當(dāng)接枝密度為352.9μg/cm2時，此時膜的純水通量達(dá)到最大值1023 L·m-2·h-1，同時表現(xiàn)出良好的抗污染性能，相比于原膜，改性膜的總

4、污染降低了20％，不可逆污染下降了40％。
　　 接枝密度和接枝鏈長對膜的親水性、純水通量和抗污染性都有一定的影響，相比于接枝密度，接枝鏈長對膜的性能影響較小，接枝密度對膜親水性、通量和抗污染性影響顯著。
　　 通過紫外光接枝的方法，將對苯乙烯磺酸鈉(SSS)接枝到聚丙烯中空纖維膜的表面，研究了不同接枝條件，如單體濃度、光敏劑濃度和紫外輻照時間對接枝率的影響。結(jié)果表明，隨著接枝率的增大，聚丙烯中空纖維膜表面的親水性不斷增