尼龙_66滤膜电子束预辐照接枝丙烯酸的研究.pdfVIP

第 32 卷 第 2 期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vol.32, No.2 2014 年 4 月 J. Radiat. Res. Radiat. Process. April 2014 尼龙-66 滤膜电子束预辐照接枝丙烯酸的研究 孙勇飞 郭合帅 郑 明 周瑞敏 徐 刚 吴明红 （上海大学环境与化学工程学院射线应用研究所 上海 200444 ） 摘要 采用电子束预辐照接枝法，以水为溶剂，硫酸铜为阻聚剂，将丙烯酸接枝到尼龙-66 滤膜上面。探讨 电子束吸收剂量、丙烯酸单体浓度、接枝时间和反应温度对滤膜接枝率的影响。对不同接枝率的滤膜进行吸 水性测试，并利用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对接枝前后的滤膜进行表征。结果表明：丙烯酸成功 接枝到尼龙-66 滤膜表面，接枝后样品表面孔洞减少，表面粗糙度增加；接枝率随着吸收剂量、丙烯酸单体 浓度、接枝时间和反应温度的增加而增大，而后渐渐趋于平缓；接枝后的滤膜吸水率有很大的提高。 关键词 辐照接枝，尼龙-66，丙烯酸，接枝率 中图分类号 TL13，O631.3+4 尼龙是一种高性能高分子基体树脂，具有优异 烯酸(AAC)，分析纯，未经任何处理，国药集团化 的综合性能而被广泛应用于制膜行业。近年来，利 学有限公司；聚丙烯无纺布，市售。 [1-3] [4] [5] [6] 用化学 、紫外 、电子束 和伽玛射线 等方法 1.2 仪器 对尼龙滤膜进行接枝改性，制备功能荷电膜的研究 越来越多。其中，辐射接枝不仅保持了化学法接枝 地那米型加速器（上海先锋电机厂，2 MeV ， 的优良性能，还具有操作简单、易控制和容易获得 10 mA）；发射扫描电子显微镜（SEM，JSM-6700F ， 非常纯的接枝聚合物等特点，受到研究者的关注[7] 。 日本电子公司）；傅里叶红外光谱仪（FT-IR/ATR ， 辐照接枝制备荷电滤膜的基材大致可划分为 4 Avatar-380 ，美国Nicolet 公司）；电子天平（赛多利 种类型，碳氢类聚合物、含氟聚烯烃、全氟聚烯烃 斯科学仪器有限公司）；千分手式薄膜测厚仪 及烯烃类共聚物[8] 。其中，丙烯酸因其含有碳碳双 （Q/DBFF2-2001，上海六棱仪器厂）；烘箱。 键和羧酸根，且结构简单，是制备荷电滤膜中最常 1.3 预辐照接枝 用的接枝单体。 本文采用电子束预辐照接枝方法，仅以水为接 将尼龙-66 滤膜(PA-66)裁剪成 4 cm × 4 cm 的正 枝溶剂，硫酸铜为阻聚剂，将丙烯酸单体接枝到尼 方形小块，用酒精清洗干净，放入烘箱，45 ℃烘 龙-66 滤膜表面，探讨了吸收剂量、单体浓度、反 干至恒重。然后将滤膜在空气中进行电子束预辐照 应温度、接枝时间对其接枝率的影响，对接枝后滤 （束流强度为10mA ，电子束能量为 1.8MeV ，样 膜的成分和结构进行表征，以及对接枝后的滤膜进 品置于平板小车上进行动态辐照），剂量设置为 行了吸水性测试。 40 、60、80、120 和 160 kGy ，样品辐照后立即放 入14 ℃的冰箱中保存备用。辐照后的滤膜称重后 1 材料与方法 与衬底材料聚丙烯无纺布叠放在一起，用针线将其