紫外辐射接枝制备双重响应型聚丙烯微孔膜

摘要

聚丙烯微孔膜性能优良、无毒、生物相容性好、具有较高的强度和优良的耐溶剂性能，是一种理想的膜材料，但因其表面能低、亲水性差，且具有化学惰性、非极性等特点，所以应用受限。为进一步拓宽其应用领域，本文通过紫外辐射接枝法对聚丙烯膜进行功能化改性。 目前，国内外的功能开关膜的研究主要集中在单一响应型膜上，通过等离子、高能辐射接枝等方法对膜表面改性，但制备嵌段双重响应型微孔膜用这些方法很难实现。本文选用聚丙烯微孔膜为底膜，通过紫外辐射接枝法对其进行功能化改性，制得了具有温度和pH值双重敏感性的嵌段环境响应型微孔膜。 本文采用交联聚合法制备了无规共聚凝胶poly(NIPAAm-co-MAA)，考察了相关制备条件的影响，并考察了凝胶的温度和PH响应性能，应用Flory-Huggins渗透压理论和Donnan平衡理论建立了一个新的凝胶理论模型并对其响应机理作出了合理的解释。 本文采用顺序接枝先后引入PNIPAAm(聚异丙基丙烯酰胺)和PMAA(聚甲基丙烯酸)聚合物层，实现二嵌段接枝结构，制备了PP-g-PNIPAAm-b-PMAA膜，考察了单体浓度、辐射时间和系统温度对光接枝反应影响，并用ATIR和SEM进行了表征，结果表明，嵌段接枝层以共价键形式覆盖在膜表面，随着接枝率的增加，聚合物逐渐从表面覆盖到对膜孔进行了填充，在高接枝率的情况下孔基本上被封填。 本文对PP-g-PNIPAAm-b-PMAA膜进行了纯水通量测试，考察了在不同温度和Ph值条件下膜接枝率与纯水通量的变化关系。针对接枝率与纯水通量的关系提出嵌段接枝膜的通量模型，合理的解释了纯水通量的变化趋势。此外，本文还考察了膜孔径对接枝膜纯水通量的影响，测定了膜动态接触角。实验结果表明接枝膜具有温度和pH双重响应性，膜的亲水性得到增强。

目录

文摘

英文文摘

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引言

1文献综述

2环境响应型凝胶poly(NIPAAm-co-MAA)的制备

3聚丙烯微滤膜表面接枝

4环境响应型接枝膜的通量分析及理论模型

结 论

参考文献

附录A符号说明

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