PVDF-PS--B--PNIPAAM有序多孔復(fù)合膜的制備及形貌研究.pdf

1、嵌段共聚物含有兩種或兩種以上鏈段，具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)及特定的性能，近年來得到了深入的研究。兩親性嵌段共聚物膜材料具有較窄的孔徑分布及高孔隙率，改變制備條件可調(diào)節(jié)其膜孔尺寸，因而在高選擇性分離膜領(lǐng)域展現(xiàn)了極大的潛力。溫度響應(yīng)性分離膜因其可操控性備受關(guān)注，以N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)為原材料制備的溫度敏感膜具有較好的溫敏性，但傳統(tǒng)的制備方法得到的溫敏膜孔徑分布及膜表面PNIPAAm分子鏈分布不均一，致其響應(yīng)性達(dá)不到預(yù)期。本文應(yīng)用PS

2、-b-PNIPAAm兩親性嵌段共聚物，在嵌段共聚物自組裝的基礎(chǔ)上，將其涂覆在商用PVDF基膜上，再選擇一種簡(jiǎn)單易行，無質(zhì)量損失且不涉及化學(xué)反應(yīng)的方法---選擇性溶脹成孔法。設(shè)計(jì)出孔形規(guī)整，孔徑可調(diào)，孔表面PNIPAAm分布均勻的納米級(jí)多孔溫敏膜。
　　用氯仿溶劑溶解PS-b-PNIPAAm兩親性嵌段共聚物，配制成一定濃度的稀溶液，準(zhǔn)確量取一定量的稀溶液，涂覆于不同基底上，利用溶劑蒸汽退火誘導(dǎo)其相分離。通過控制蒸汽退火時(shí)間、退火溶劑

3、的種類等條件來得到規(guī)整的分相結(jié)構(gòu)。探究不同基底、退火時(shí)間、退火溶劑對(duì)于共聚物分相行為的影響。結(jié)果表明，以商用PVDF為基底的復(fù)合膜，表面規(guī)整性更好。分相行為更加完善。延長(zhǎng)退火時(shí)間，在一定范圍內(nèi)，膜孔形貌更加完善，但時(shí)間過長(zhǎng)，其表面膜孔形貌規(guī)整性有所減小;氯仿、四氫呋喃作為退火溶劑在退火過程中誘導(dǎo)PS-b-PNIPAAm嵌段共聚物分相的程度大于乙醇、甲/乙醇，得到的復(fù)合膜表面規(guī)整度更高;以硅片為基底，退火后表面出現(xiàn)雙連續(xù)狀結(jié)構(gòu)，膜孔數(shù)量較

4、少，顯示為疏水性。
　　用氯仿溶劑溶解PS-b-PNIPAAm兩親性嵌段共聚物，配制成一定濃度的稀溶液，涂覆于商用的PVDF基膜上，氯仿退火干燥后，在乙醇溶液中利用選擇性溶脹成孔法制備得到具有納米分離孔道結(jié)構(gòu)的分離膜。探究退火溶劑、溶脹時(shí)間對(duì)復(fù)合膜表面形貌和性能的影響。結(jié)果表明，氯仿蒸汽退火經(jīng)過溶脹得到的復(fù)合膜表面膜孔最為規(guī)整、分布均勻、親水性好、水通量表現(xiàn)出一定的溫敏性。溶脹時(shí)間的增加使共聚物向復(fù)合膜表面富集，使復(fù)合膜親水性增強(qiáng)