王志英,韓承志,寧素素,楊振生,李春利
通過對支撐材料進行表面改性處理和浸入凝膠法制備了界面增強型聚偏氟乙烯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PVDF/PET)超濾膜.用電導率在線測量法確定了硅烷偶聯劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)水解液的制備條件,考察了改性處理條件對PVDF/PET膜的界面性能和力學性能的影響.通過180°剝離試驗測試PVDF膜與支撐層間的剝離強度,用掃描電鏡觀察PET無紡布及PVDF膜破壞底面的微觀形貌,用傅里葉紅外光譜儀表征PET表面化學組成.結果表明,水解液中KH550用量較少時(≤3%),處理時間延長,PVDF/PET間的剝離強度增大,水解液中KH550用量較多時(>3%),處理時間延長,PVDF/PET間的剝離強度先增大后減小;PVDF/PET膜的拉伸強度隨水解液中KH550用量的增加或處理時間的延長先增大后略減小.改性前后PVDF/PET膜的分離與透過性能對比表明,PET表面改性后,PVDF膜的牛血清白蛋白(BSA)截留率幾乎不受影響,水通量略增。

聚偏氟乙烯膜 (PVDF) 具有通量高、抗污染性好、耐酸堿等優點,廣泛應用于污水處理、膜蒸館、海水淡化等領域 飛在 PVDF 膜制造過程中,直接以鑄膜液材料制備得到的 PVDF 膜機械強度較低,當其在水相中使用時,受水或氣-水混合液的劇烈擾動以及水力沖擊的作用,常出現膜破裂的現象,導致膜過程無法進行,為提高 PVDF 膜的機械強度,在膜的制造過程中常將鑄膜液刮制在適當的支撐材料上。聚對苯二甲酸乙二醇醋 (PET) 以其優良的熱穩定性、化學穩定性及高機械強度等優勢,成為分離膜制備中常用的新型支撐材料飛然而,由于 PET 分子鏈結構規整,結晶度高,且表面缺乏強極性基團和親水基團,導致 PVDF 膜與 PET間的界面秸合性較差,在實際使用中極易發生膜從PET 無紡布表面局部剝落現象,極大影響了 PVDF膜在過程中的應用。
已有大量研究致力于改善復合材料的界面性能,其主要方法是對復合材料或其中之一進行化學處理、等離子體處理、偶聯劑表面改性或表面涂覆叫。由于偶聯劑的價格相對低廉,適用范圍廣,對環境友好,且不會對材料表面造成嚴重損傷,故常作為表面處理助劑以提高復合材料的界面性[71 。硅皖偶聯劑 (R-SiXJ 是一類具有兩種不同性質官能團的物質,即親無機物基團 (X 基團)和親有機物基團 (R 基團)。其中, 基團可以與無機物表面的是基發生基團反應, 基團可以同有機物表面官能團發生基團反應或分子鏈的物理纏繞,最終在兩相之間形成強有力的化學鍵,達到增強界面性能的目的。例如,使用氨丙基三乙氧基硅皖(KH550) 對堿減量處理后的 PET 進行表面涂覆,可使 PET/PVC 復合材料的界面剝離強度提高94.82%[飛使用聚丁二烯氧丙基三甲氧基硅燒(Polyvest 25) 作為 PET/PP 共混物的相容劑,可以改善共混材料的蒙古合性能和力學性能[91在膜分離領域中,針對有機分離膜與制膜支撐材料間界面性能的研究鮮有報道,而兩者的界面問題已經嚴重影響了工業生產中膜的使用壽命和分離性能。有機無機復合材料研究發現,復合材料的界面蒙古合性能對材料的其他性能也有較大影響[川]。
本文通過對 PET 元紡布表面改性制備界面增強型 PVD PET 膜,并考察了表面改性 PETPVDF 膜界面蒙古合性、力學性能及分離性能的影響。