PVDF超滤膜亲水化共混改性研究

发布时间：2023-11-24 18:15

　　膜材料作为膜分离技术的核心，得到人们广泛的关注。聚偏氟乙烯膜（PVDF）具有非常好的机械强度和稳定的化学性质。但由于它本身的强疏水性又使得它在使用过程中耗能过大，而且容易产生膜污染问题影响通量。对聚偏氟乙烯膜进行亲水化改性是解决上述问题的有效途径。 本文以苯乙烯/马来酸酐（SMA）和聚乙二醇（PEG）为原料，以四氢呋喃（THF）为溶剂，对甲苯磺酸（PTSA）为催化剂，通过接枝的方法，使SMA中的酸酐基与PEG中的羟基发生酯化反应，制备两亲共聚物SMA-g-PEG。对聚合物浓度、MA与PEG的摩尔比、催化剂用量以及反应时间对接枝反应收率的影响进行了研究，并利用正交试验确定接枝反应最优条件。使用傅里叶红外光谱仪对接枝产物进行扫描，接枝物在1720cm-1处出现了酯基的振动吸收峰，表明两亲共聚物SMA-g-PEG制备成功，PEG接枝到了SMA上。 对SMA-g-PEG和PVDF之间的相容性进行了考察，介绍了聚合物共混以及相容性判别的理论基础，从热力学角度预测PVDF与SMA-g-PEG的相容性。采用溶解度参数法、共溶剂法以及粘度法分别进行判断，结果表明SMA-g-PEG和PVDF属于部分相容...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景
        1.1.1 分离技术概述
        1.1.2 膜分离技术定义
        1.1.3 膜分离技术的特点
    1.2 PVDF超滤膜亲水化改性研究现状
        1.2.1 PVDF 膜的概述
        1.2.2 PVDF 膜的改性
    1.3 本课题的提出
        1.3.1 本课题的研究意义
        1.3.2 本课题的研究内容
第二章 聚偏氟乙烯共混相容性研究
    2.1 聚合物共混
        2.1.1 聚合物共混的基本概念
        2.1.2 聚合物共混的分类
    2.2 聚合物相容理论
        2.2.1 相容性概念及其分类
        2.2.2 相容性判别的理论基础
    2.3 PVDF共混相容性研究
        2.3.1 PVDF 共混体系选择
        2.3.2 PVDF 共混体系相容性的分析
    2.4 本章小结
第三章 SMA-g-PEG 的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 SMA-g-PEG 的制备
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 MA 与 PEG 的摩尔比对收率的影响
        3.3.2 浓度对收率的影响
        3.3.3 催化剂用量对收率的影响
        3.3.4 反应时间对收率的影响
        3.3.5 正交试验的设计
    3.4 红外光谱表征
        3.4.1 接枝反应的判断
        3.4.2 PEG 分子量对接枝反应的影响
    3.5 本章小结
第四章 PVDF/SMA-g-PEG 共混超滤膜的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 PVDF/SMA-g-PEG 共混膜制备
    4.3 膜性能测试
        4.3.1 接触角的测定
        4.3.2 膜水通量的测定
        4.3.3 膜截留率的测定
        4.3.4 膜孔结构的分析
    4.4 实验结果与讨论
        4.4.1 铸膜液浓度对膜性能的影响
        4.4.2 凝固浴温度对膜性能的影响
        4.4.3 聚合物共混比对膜性能和结构的影响
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间科研成果



本文编号：3866336