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聚偏氟乙烯(PVDF)因其具有优良的化学稳定性、热稳定性及机械性能等而被广泛的用作膜材料。然而,PVDF膜的表面能低,这使得PVDF膜在处理水基溶液时污染物容易吸附在膜的表面,导致膜的渗透性能严重退化,降低膜的使用效率,增加膜分离的运行成本,因此需要对PVDF膜进行亲水改性。本文以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为非溶剂添加剂,去离子水为凝固浴,通过浸没沉淀法制备PVDF平板膜,考察了PVDF浓度和PVP浓度对膜性能的影响;采用自由基聚合法,以水/乙醇混合溶液为溶剂,制备了以PVDF为主链,聚丙烯酸(PAA)为亲水侧链的PVDF-g-PAA两亲性共聚物,并应用于PVDF膜的亲水改性,考察了PVDF-g-PAA两亲性共聚物的接枝率及添加含量对改性膜形貌结构及性能的影响。主要研究结果及结论如下: (1)通过浸没沉淀法制备PVDF膜。随着PVDF浓度的升高,膜的通量、孔隙率、平均孔径随之降低,膜的厚度及截留率随之增加;随着PVP浓度的升高,膜的通量快速提升,膜对BSA溶液的截留率降低,孔隙率升高,平均孔径增大;同PVDF浓度相比,PVP浓度对PVDF膜的BSA通量影响更大;当PVDF浓度为17%,PVP浓度为2%,膜的综合性能最好。 (2)通过自由基聚合法制备PVDF-g-PAA两亲性共聚物,傅里叶红外及热重分析证实了丙烯酸(AAc)单体成功接枝到PVDF链上,制备的PVDF-g-PAA两亲性共聚物的热稳定性有所降低。通过改变AAc单体浓度合成了三种不同接枝率的PVDF-g-PAA两亲性共聚物,其中以AAc浓度为10%时所制备的两亲性共聚物的接枝率最高。 (3)以三种不同接枝率的PVDF-g-PAA两亲性共聚物为膜材料,制备了改性膜,随着PVDF-g-PAA两亲性共聚物接枝率的增大,改性膜的平均孔径及孔隙率随之增大,膜的表面接触角随之降低。过滤实验显示,改性膜的渗透能力显著提高,其纯水通量从原膜的11.80 L/m2/h增大到56.71 L/m2/h,通量恢复率从原膜的38.11%提高到67.39%,表明改性后的PVDF膜的抗污染性能有很大改善;以PVDF为膜材料,PVDF-g-PAA两亲性共聚物为改性添加剂,制备了PVDF/PVDF-g-PAA共混膜。SEM观察发现PVDF-g-PAA两亲性共聚物具备较好的致孔性能,随着铸膜液中PVDF-g-PAA两亲性共聚物添加含量的增大,共混膜的平均孔径及孔隙率随之增大,其渗透能力及抗污染性能呈线性增强。