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内容
序言
PVDF有机膜表面改性措施
PVDF有机膜原材料改性措施
总结与展望
引言
聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride，PVDF）是一种线型半结晶含氟聚合物，分子量一般为40-80万，·cm-3左右，玻璃化温度-39℃，脆化温度-60℃，结晶熔点在 180℃以上，热分解温度高达 316℃，长期使用温度范围为-50～150℃。由于 C-F 键长短，键能高（486KJ·mol-1），故具有耐酸碱腐蚀性、抗紫外光辐照性、良好的化学稳定性和较大的机械强度。
PVDF构造式
PVDF
PVDF中空纤维膜
PVDF膜表面改性措施
PVDF膜疏水性尤其强，在蛋白类药物富集、提纯和油水分离及过程中应用时容易产生严重污染，使膜的通量产生较大幅度的下降，使其在有关领域的应用中受到的很大程度的限制
PVDF膜改性分为膜表面改性和原材料改性
表面涂覆或浸渍改性
表面涂覆或浸渍是选用亲水性材料,如涂料、表面活性剂、醇等,对基膜进行涂覆或浸渍,从而在膜表面引入亲水性官能团,生成亲水性高分子层。
该措施操作简单,容易实现,不过得到的涂层构造不稳定,在水流作用下很容易被冲刷掉,膜的亲水性能不能长期保持,脱落的涂层杂质还会污染待分离介质。
Boributh等通过壳聚糖（CS）溶液改性PVDF膜以减少蛋白污染。膜通过3种措施改性，浸渍措施、透过膜孔措施和透过膜孔及表面相结合的措施。成果表明，通过改性后的膜抗污染能力增长，透过膜孔与表面浸渍相结合的改性膜抗污染能力最佳。20h过滤后仅有很少许壳聚糖损失，阐明壳聚糖在膜上的涂层稳定。
PVDF膜表面改性措施
表面化学处理
通过化学措施,将-0H、-COOH、-SO3H等强极性基团或亲水性官能团引入PVDF膜表面,使膜的表面由非极性转化为极性,改善膜的亲水性
Molly等人将PVDF膜在NaOH体系中脱HF,形成不饱和双键和三键,再用强氧化剂氯酸钾/硫酸氧化生成的不饱和基团,进而引入接基,膜表面的亲水性有明显的改善。
辐射表面接枝改性
通过高能射线福射来引起膜表面单体接枝聚合
左丹英等通过高能电子束辖照PVDF基膜,将丙稀酸和苯乙稀磺酸钠混合溶液与福照过的PVDF膜反应,得到了既具有羧酸基团又具有礎酸基团的PVDF亲水膜。
PVDF膜表面改性措施
等离子体表面改性
PVDF 超滤膜的低温等离子体改性是先用低温等离子体照射膜来产生活性自由基，再将亲水性物质接枝到膜表面以达到改性的目的。
Mariana等用Ar等离子体对PVDF膜表面进行改性,脱除PVDF链上的HF,同步将杨华子引入PVDF膜表面。原子力显微镜显示PVDF膜表面变粗糙,接触角下降,亲水性增强。
紫外光表面接枝改性
这种改性措施成本低、产物纯净、容易控制、操作温度温和,受到人们越来越多的关注。同步,紫外光辖射的穿透力差,一般只抵达材料表面,不会对本体性能导致太大的影响。
PVDF膜材料改性措施
臭氧处理法和活性聚合法
Chen等对PVDF进行臭氧处理,在其主链上产生过氧键作为活性基团,通过热引起PEGMA的可逆加成-断裂接枝聚合,得到PVDF-g-PEGMA共聚物作为膜材料,通过相转化法制得微孔膜。通过改性后的膜材料制得的微孔膜相对与原始纯PVDF膜,抗污染性能得到了提高
共混改性法
共混改性是将亲水性物质与PVDF粉料物理共混,通过制膜工艺制膜引入亲水性官能团。
目前,PVDF的共混改性重要包括与高聚物共混改性和与无机小分子共混改性。
Nunes等研究了PMMA共混改性PVDF微孔膜。PMMA中的酯基与PVDF之间有较强的氧键作用,拉近了互相之间的溶解度参数,由于PMMA与PVDF之间有很好的相容性。试验表明,合适的共混比能大幅提高膜的亲水性,增长水通量并减少污染率。
总结与展望
PVDF 有机膜的改性措施众多，各有优缺陷 。 大量研究表明，共混改性由于成本较低，改性膜的综合性能得到提高，极具可操作性，因而前景广阔 。 伴随各学科的交叉发展，有许多新兴的改性技术得到广泛研究，不过多数研究还只是停留在试验室阶段 。 因此，此后的研究方向应当针对污 、 废水不一样的特点，考察 PVDF改性膜在工程应用中的综合性能 。 由于目前改性后的膜普遍缺乏一定的稳定性，因此要加强对成膜的动力学和热力学机理的研究，同步深入加强膜改性与膜清洗有机结合的研究，可以在增强膜法水处理各项指标的基础上，有效地控制膜污染程度 。
谢谢