天津工业大学学报Vol.23No.4JOURNALOFTIANJINPOLYTECHNICUNIVERSITYAugusi2004聚偏氟乙烯中空纤维膜的改性研究吕晓龙，韩殉，马世虎（天张匸业大学教介部中空纤维膜材料与膜过程阪点实验家，犬沖300160）摘要：采用化学按枝方法对聚偏鼠乙烯（PVDF）中空纤维膜进行亲水改性，采用红外光谗、X射线光电子能沽和扫描电子显微镜等对接枝展进行测试、表征.实脸结果表明,PVDF中空纤维膜与2.丙烯酰朕・2-甲基丙磺酸发生了揍枝反应，接枝物可有效提商PVDE中空纤维膜的亲水性；改性后PVDF中空纤维虞含水率提高至】12.3%；pH值和溶液离子浓度对改性的PVDF中空纤维膜的通量有较为明显的影响.关fit词：PVDF中空歼维膜；2•丙烯酰按・2•甲恳丙磺酸；离子強度；pH值中图分类号：TSI02.528.1文献标识码：A文章编号；1671・024X（2004）04・0024・04Studyonmodificationofpoly(vinylidenefluoride)hollowfibermembranesLUXiao-long,HANXun,MAShi-hu(TheKeyLabofHollowFiberMaterialandProgressofMinistryofEducation,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin3001601China)Abstract:Po】y(vinylidenefluoride)hollow-fibermembranesaremodifiedbyachemicalmethodforgraftingofpolarmonomersontothemembranesurface,whichprovidesexcellenthydrophilicitytothepolymericsurfaces・TheexistenceofAMPSgraftedpolymerlayerisconfirmedbyFT1R,XPSandSEMmeasurements.Watercontenttestre-vealesthatgraftingAMPSonPVDFmembraneisaneffectivemethodtoimprovethehydrophilicityofPVDFmembraneandwalercontentofmodifiedmembranesisimprovedto112.3%・SolutionfluxesthroughthemodifiedmembraneareverysensitiveIothesolutionionicstrengthandalsotothesolutionpH.Keywords：PVDFhollow-6bermembrane；AMPS；ionicstrength；pH聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维微孔膜是新发展起来的一种特种纤维膜，已成功地应用于化工、电子、纺织、食品、生化等领域"7.由于PVDF具有强疏水性,在处理水基流体时PVDF中空纤维膜易产生吸附污染，膜分离性能下降，限制了其在生化制药、食品饮料及水净化等水相分离体系的应用•表面接枝改性是一种有效改善PVDF中空纤维膜性能的方法，并可赋予膜新的功能.目前，用于PVDF微孔膜接枝改性的乙烯基单体主要有丙烯酰胺⑴、丙烯酸⑹、异丙基丙烯酰胺⑴等・2•丙烯酰胺2甲基丙磺酸（AMPS）是一种丙烯酰胺系阴离子单体，基体中含有强阴离子性、水溶性的磺酸基,使其具有染色亲和性，酰胺基团易形成氢键，双键则易于与其它烯类共聚⑻，其聚合物在油田化学、水处理、化纤、处料、印染、涂料、造纸等方面具有广泛的应用•本文采用化学接枝的方法在PVDF中空纤维膜表面接枝AMPS,研究溶液离子强度、pH值对接枝膜通量的影响.1实验部分11主要试验材料与试剂*PVDF中空纤维膜，内径0.8mm,外径1.2mm,天津工业大学膜天膜工程技术有限公司生产；AMPS,工业级，天津碱厂古龙梢细化工厂生产.12PVDF-g-AMPS中空纤维制备将碱处理后的PVDF中空纤维膜，放入烧杯中，加入一定量的二甲基甲酰胺（DMF）、单体AMPS和去离子水,在室温下浸泡2h.将浸泡后的中空纤维膜取出,放入三口烧瓶中（瓶内已配好一定浓度的单体溶液），水浴加热，加入引发剂，在磁力搅拌和氮气保护下，反应一定时间•反应结束后，将中空纤维膜取出，用超声波清洗仪除掉未反应的单体和均聚物•接枝率按如下公式计算：G=（$-%）/肌xlOO%式中，％为接枝前PVDF中空纤维膜重就仏）；旳为接枝后PVDF中空纤维Wfffi（g）.13膜表面分析将接枝前后的PVDE中空纤维膜用甲醇淸洗，然后在80咒烘箱中干燥2h.在Nicoleiavater360红外光谱仪匕分别测定处理前后的PVDF中空纤维膜的红外光谱.XPS谱图通过ELMERPHI5600型X・光电子能谱仪获得.测试条件：以阴极Mg靶KaX光作为激发源;光速能量为1253eV；电功率为300W：表面探测深度为200-500nm；X空度为2.7x10"Pa；PVDF荷电校准Gs为284.7eV.经镀金后，在XL30型扫描电子显微镜下，观察PVDF中空纤维膜接枝前后的内、外表面及断面形貌.14膜性能测试将改性PVDF中空纤维膜切开，置于100T下干燥至恒重，称干重为％;将干燥的改性PVDF烯膜浸...