四乙基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸油水分离膜的制备

使用四乙基氢氧化铵(TEAH)液相本体改性聚偏氟乙烯(PVDF), 以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 将丙烯酸(AA)接枝到改性PVDF骨架上, 合成了聚偏氟乙烯接枝聚丙烯酸(PVDF-g-PAA)共聚物, 通过浸没沉淀法制备了PVDF-g-PAA亲水性油水分离膜. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和过滤试验分析了膜的结构和分离性能. 研究了不同接枝条件对PVDF-g-PAA膜接枝率的影响. 同时, 通过膜接枝率与膜表面接触角的关系确定最佳接枝条件. 结果表明, TEAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且PAA接枝到改性的PVDF骨架上, 膜内外孔隙分布均匀; PVDF-g-PAA膜的接触角随着接枝率的提高而降低. 接枝单体AA含量为45%, 接枝温度为85 ℃, 接枝4 h制备的PVDF-g-PAA膜的接枝率为20.1%, 孔隙度为65.3%, 平均孔径为78.0 nm, 接触角为57.5°, 且在60 s内接触角降至14.3°; 纯水通量提高到571.33 L/(m²·h), 截留率和水通量恢复率分别达到94.3%和88.7%, 且通量衰减率仅为9.8%. 与纯PVDF膜相比, PVDF-g-PAA膜的分离性能显著提高.     

聚偏氟乙烯接枝甲基丙烯酸甲酯油水分离膜的研究

使用四乙基氢氧化铵(TEAH)液相本体改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到改性PVDF骨架上,合成聚偏氟乙烯接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF-gPMMA)共聚物,通过浸没沉淀法制备PVDF-g-PMMA亲水性油水分离膜.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和过滤试验分析了膜的结构和性能.同时研究了TEAH浓度和改性时间对PVDF-g-PMMA膜表面接触角的影响.结果表明,TEAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且MMA成功接枝到改性的PVDF骨架上,膜内外孔隙分布均匀;PVDF-g-PMMA膜的接触角随着TEAH浓度的增加、改性时间的加长而减小.TEAH浓度为2.0 wt%,改性20 min制备的PVDF-g-PMMA膜,接枝率为27.1%,孔隙度为71.6%,平均孔径为78.9 nm,接触角降至55.9°,且在50 s内降为0;纯水通量提高到665.34 L/(m2·h),截留率和水通量恢复率分别达到95.6%和90.1%.与纯PVDF膜相比,PVDF-g-PMMA膜的分离性能显著提高.     

改性聚偏氟乙烯接枝共混聚苯乙烯磺酸膜的制备与性能

将苯乙烯添加到溶有原硅酸钠改性的聚偏氟乙烯(PVDF)N-甲基吡咯烷酮溶液中, 以过氧化苯甲酰(BPO)作引发剂, 苯乙烯直接接枝到原硅酸钠改性的PVDF链上, 成膜后磺化制备了聚偏氟乙烯接枝苯乙烯(PVDF-g-PSSA)膜. 采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能量扩散X射线(EDX)和多功能材料实验机表征了膜的结构、形貌及硫和硅的分布、机械强度、溶胀度, 使用阻抗分析和气相色谱仪研究了苯乙烯含量(w)对PVDF-g-PSSA膜的质子导电性能和阻醇性能的影响. 结果表明, 苯乙烯加入后, 原硅酸钠改性的PVDF与苯乙烯进行接枝共聚反应, 苯乙烯磺化反应不只是在膜表面进行, 同时渗入到膜中进行, 机械性能得到了改善. 质子电导率(σ)随苯乙烯质量分数的提高而升高. Na4SiO4为8%和苯乙烯为20%的PVDF-g-PSSA膜, 在25 ℃时溶胀度仅为20.4%, 甲醇透过系数在10-7 cm2·s-1数量级上, 比Nafion115膜的低一个数量级. 该膜具有较高的选择性, 在直接甲醇燃料电池中具有良好的应用前景.     

改性聚偏氟乙烯接枝磺化聚(苯乙烯-co-丙烯酸)膜的研制

以过氧化苯甲酰(BPO)作引发剂,通过溶液接枝聚合法把苯乙烯/丙烯酸同时接枝到原硅酸钠改性的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,磺化后得到聚偏氟乙烯接枝磺化聚(苯乙烯-co-丙烯酸)膜(PVDF-g-P(SSA-co-AA)).研究了苯乙烯和丙烯酸的不同比例对膜的接枝反应及其相对湿度对膜电导率和含水量的影响.用傅立叶变换红外光谱(FTIR)检测原硅酸钠改性的PVDF膜经过接枝和磺化后所发生的结构变化,并用扫描电镜(SEM)观察PVDF膜接枝前后的形貌以及接枝磺化后产物PVDF-g-P(SSA-co-AA)膜的形貌及硫和硅分布.结果表明,原硅酸钠改性的PVDF膜与苯乙烯/丙烯酸同时发生接枝聚合反应,环境的相对湿度在20%～80%范围,对添加10wt%Na4SiO4的PVDF-g-P(SSA-co-AA)膜的电导率的影响基本不变,并达到0.0198S·cm-1.原硅酸钠改性的PVDF膜结构在接枝前后和磺化前后发生变化,确认磺化反应不只是在膜表面,同时渗入膜中进行.     

TMAH改性PVDF一步接枝PSBMA质子交换膜的制备与性能

使用四甲基氢氧化铵(TMAH)液相改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,一步将磺酸基甲基丙烯酸甲酯(SBMA)接枝到改性的PVDF上,制备了聚偏氟乙烯接枝聚磺酸基甲基丙烯酸甲酯(PVDFg-PSBMA)质子交换膜.利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDX)分析了膜的结构、形貌及硫元素分布情况.同时研究了不同质量分数的TMAH甲醇溶液对PVDF-g-PSBMA膜电导率和甲醇渗透率的影响.结果表明, TMAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且SBMA成功接枝到改性的PVDF骨架上,硫元素在膜内外分布均匀; PVDF-g-PSBMA膜的电导率和甲醇渗透率随TMAH在甲醇中质量分数的增多而增大, TMAH质量分数为20%的膜的质子电导率在20 ℃下达到0.0892 S·cm^-1,常温下的甲醇渗透率为4.04 × 10^-7cm²·s^-1;热重分析(TGA)表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达270 ℃.该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)的最大功率密度达到17.06 mW·cm^-2.     

聚偏氟乙烯膜的改性研究进展

主要介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)膜在近年来改性方法的最新研究进展,从辐照改性、等离子体改性、共混改性和化学改性等几方面进行了详细介绍,简要介绍了PVDF膜作为离子交换膜的一些最新应用.     

聚偏氟乙烯MBR膜制备及改性研究进展

膜生物反应器技术作为一种新型、高效的水处理技术,已成功应用于废水处理系统。在膜分离工程领域,聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种优异的膜材料,成为人们热衷的研究对象。本文综述了目前应用于MBR的PVDF膜制备方法,重点介绍了Fe(OH)3、TiO2t、ween-20+戊二醛、PEBAX、PVDF-g-POEM、PVDF-g-PEGMA、TPU、Al2O3、SiO2微粒等对PVDF膜的改性研究,并对PVDF制备MBR膜的发展前景进行了展望。经过改性后的膜在一定程度上能够有效增强亲水性和抗污染能力,延长膜的寿命,降低运行成本,而且出水水质更好,若增强其机械强度,将会有更广泛的用途。     

聚偏氟乙烯溶液法接枝苯乙烯磺酸膜的结构与形貌研究

以过氧化苯甲酰(BPO)作引发剂，通过溶液接枝聚合法把苯乙烯接枝到碱处理过的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上，磺化后得到聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)电解质膜。研究发现碱处理过的PVDF膜更容易与苯乙烯发生接枝聚合反应，且接枝率与碱处理时间呈线性变化关系。用红外光谱、差示扫描量热法检测PVDF膜经过接枝以及随后的磺化所发生的膜结构变化，并用SEM观察PVDF膜接枝前后以及接枝磺化后产物PVDF-g-PSSA膜的形貌及硫分布。研究表明，用KOH碱处理过的PVDF膜与苯乙烯进行接枝共聚反应时，PVDF膜结构在接枝前后和磺化前后发生变化，说明苯乙烯确实接枝到PVDF膜上。     

聚偏氟乙烯膜改性方法研究进展

膜污染是聚偏氟乙烯(PVDF)膜在污水处理工程应用中的主要障碍,膜亲水改性是改善膜污染的主要方法。本文根据改性方法的异同,按照表面涂覆、表面接枝、共混改性、共聚改性等方法进行了综述。通过分析不同改性方法对PVDF亲水效果、渗透能力、抗污能力及长期有效性等方面的影响,讨论了各种改性方法的优缺点,为PVDF膜处理的应用提供技术和理论支持。     

超亲水聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备及性能

采用超声辅助接枝聚合技术,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面,制备PVDF-g-GMA膜;再利用氨基诱导环氧基团发生开环反应,将苏氨酸(Thr)接枝到PVDF-g-GMA膜表面,制备了具有两性离子结构表面的PVDF-g-GMA-Thr膜。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测试仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和牛血清白蛋白(BSA)过滤实验等系统研究了改性前后PVDF膜表面的化学组成、润湿性能、表面形貌和抗污染性能。研究结果表明,随着PVDF-g-GMA接枝Thr反应时间的增加,PVDF-g-GMA-Thr膜的亲水性能明显提高,接触角从90°降为0°,呈现出超亲水性能。同时PVDF-g-GMA-Thr膜的水通量明显提高,当Thr诱导开环反应时间为12 h时,PVDF-gGMA-Thr膜的水通量高达686 L/(m²·h),与PVDF原膜相比,水通量提高了204. 5%。在BSA的过滤测试中,与PVDF膜相比,PVDF-g-GMA-Thr膜呈现出良好的截留性能和抗污染性能,BS...     

聚偏氟乙烯微孔膜的亲水化改性及功能化研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜的亲水化改性方法有物理共混、化学共聚、表面涂覆、表面化学处理、表面接枝等几种。其中物理共混和表面涂覆法比较成熟且已获得应用，而PVDF微孔膜的表面化学处理、等离子体或光引发改性技术以及环境敏感性等将成为PVDF微孔膜的改性和功能化研究的主要方向。     

聚醚砜和溶剂对聚偏氟乙烯膜结晶性能的影响

研究了非相容性聚合物及不同溶剂对聚偏氟乙烯相转化膜结晶性能的影响。采用红外光谱和DSC方法测定了膜的晶型及结晶度。结果显示,与非相容性材料以适当的比例共混和采用溶度参数较低的溶剂可以降低膜β晶型的含量。     

聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺的性能

以苯胺为单体，过硫酸铵(APS)为氧化剂，在聚苯乙烯磺酸(PSSA)的水溶液中，合成了PSSA掺杂的聚苯胺。通过FTIR、元素分析和热重分析等对产物的结构和性能进行了研究。结果表明：该法合成的PSSA掺杂聚苯胺可完全溶于水,具有较高的特性粘数、电导率、耐热性。     

聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺的合成

以苯胺（An）为单体，过硫酸铵（APS）为氧化剂，在聚苯乙烯磺酸（PSSA）的水溶液中，合成了可完全溶于水的PSSA掺杂PAn。研究了An浓度，PSSA浓度，APS浓度，APS的滴加时间，反应时间及温度对An聚合反应及其产物的水溶性，导电性及特性粘度[η]的影响。结果表明：在比较宽的实验条件下，都可以合成出具有良好导电性的可溶于水的PSSA掺杂PAn；其中当An：PSSA:APS的摩尔比为1．7：2．5：1，APS溶液的滴加时间为3h，反应时间为1h，反应温度为14℃时，得到的掺杂PAn导电率最高达0．156S／cm。     

大分子紫外线吸收剂的制备及其在聚偏氟乙烯中的应用

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法,将反应型紫外线吸收剂2-羟基-4-(3-甲基丙烯酸酯基-2-羟基丙氧基)二苯甲酮(BPMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚合成紫外线吸收剂P(MMA-co-BPMA),然后共混涂膜制备出具有紫外线吸收性能的聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜。 通过核磁共振谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)等技术手段对BPMA及P(MMA-co-BPMA)的结构和性能进行表征,通过紫外-可见光谱(UV-Vis)对制备的复合膜的紫外线吸收性能进行表征。 结果表明,大分子紫外线吸收剂P(MMA-co-BPMA)相对分子量分布较窄,为1.11。 当BPMA质量分数为0.68%时,P(MMA-co-BPMA)/PVDF复合膜在200~345 nm范围内透过率可降至0.4%以下,能够实现对紫外线的完全吸收。 抽提实验表明紫外线吸收剂大分子化可有效地防止外迁移。     

聚偏氟乙烯的氯化改性

研究了聚偏氟乙烯 (PVDF)自由基引发的氯化反应。考察了各种因素 ,如氯化剂、引发剂的种类及浓度 ,反应介质、反应温度和反应时间的影响 ,确定了合成氯化PVDF的最佳反应条件。采用碱熔法测定氯含量 ,用HNMR进行了结构表征 ,并用溶度参数法、接触角法、DTA TG等方法对PVDF氯化前后的溶解性、附着力、熔点等性能进行了测试。结果表明 ,氯原子成功地引入到了PVDF上 ,当氯含量增加到 8 3 %时 ,氯化PVDF的熔点由 1 63℃降至 1 3 0℃左右 ,附着力也有了明显的改善 ,与水的接触角由 90°降至 5 4°,由不溶于丙酮变为溶于丙酮 ,对甲醇和四氯化碳的溶度参数的变化也说明了氯化PVDF的溶解性能变好 ,由TG曲线可知 ,氯化PVDF的热稳定性比改性前虽有一定的降低 ,但其分解温度仍在 3 0 0℃以上