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林先凯 等：不同接枝率对 PVDF一~PNIPAAm温敏膜性能影响研究 不 同接枝率对 PVDF—g—PNIPAAm温敏膜性能影响研究 林先凯，冯 霞，陈 莉，郭艳芬，赵义平 (天津工业大学 材料科学与工程学院， “中空纤维膜材料与膜过程”省部共建国家重点实验室培育基地 ，天津 300160) 摘 要 ： 以聚偏氟 乙烯 (PVDF)为基材，分别采用直 膜与sJ,~L制备的有截然相反的温敏行为。本文分别用 接 引发原子转移 自由基聚合 (ATRP)和碱 处理后 自由 ATRP法和碱 处理法将 NIPAAIn接枝 到 PVDF上 ， 基聚合 的方法接枝 N一异 丙基丙烯酰胺 (NIPAAm)，合 合成出不 同接枝率的 PVDF—g—PNIPAAm 共聚物 ，然 成 出不 同接枝率 的 PVDF—g—PNIPAAm 共聚物 ，然后 后用相转化法制备出共 聚温敏膜 ，并对两种不同制备 用相转化 法制备 出PVDF-g-PNIPAAin共聚温敏膜 。 方法所得的不同接枝率的共聚膜结构和性能特别是温 用核磁共振 (H NMR)和 X射线光 电子能谱 (XPS)分 敏行为进行研究 比较 。 别对共聚物和共聚膜 的化学组成进行 了表征，用压汞 仪测试 了膜的孔结构。结果表 明，与 ATRP法相 比， 2 实 验 碱处理法能得到更高接枝率的产物 。通过不 同温度下 2．1 试剂与仪器 牛血清蛋 白(BSA)截留率研 究膜的温度敏感行为，发 聚偏氟乙烯 (PVDF)，Solefl010，比利时Solvay公 现共聚膜的温敏行 为受 PNIPAAm接枝 率影响 ，AT— 司；N一异丙基丙烯酰胺 (NIPAAm)，分析纯 ，日本东京 RP法和碱 处理法制备 的共聚膜的温敏行为相反 。 化成工业株式会社 ；ATRP催化剂 CuC1由CuC1 · 关键词 ： 聚偏氟乙烯 ；N一异丙基丙烯酰胺 ；温敏膜 2H。O(分析纯 ，国药集团化学试剂有 限公司)制备 ，配 中图分类号 ： TQ316 文献标识码 ：A 体三(N，N一二甲基氨基 乙基)胺 (Me6TREN)由三 (2v 文章编号：1001—9731(2011)05—0865-04 氨基 乙基)胺 (TREN，97 ，AlfaAesar)制备l】；自 1 引 言 由基引发剂偶氮二异 丁腈 (AIBN)，分析纯，上海 四赫 维化工有 限公司；牛血清蛋 白(BSA，67000)，生物试 聚偏氟 乙烯 (PVDF)[1-33具有 良好 的热稳定性 、化 剂 ，北京奥博星生物技术有限公司；其它试剂均为分析 学稳定性和机械强度 ，是一种综合性能 良好 的分离膜 纯 。 材料。目前 ，PVDF微滤膜和超滤膜 已成功地应用于 Avance300MHz型核磁共振仪 (NMR)，德 国 化工 、纺织 、食品、生化等工业领域l4]。但 是疏水性 的 Bruker公司；K—Alpfa型 x射线光电子能谱仪 (XPS)， PVDF膜在处理水流体时会使得传质驱动力高 ，能耗 英国ThermoFisherScientific公司；IV9510型压汞仪 ， 大 ；而且易吸附有机物、蛋 白质等造成膜污染 ；因此对 美 国 AutoPore公 司；XL30 型扫 描 电子 显 微 镜 PVDF进行亲水乃至智能改性变得十分必要。例如 ， (SEM)，荷兰 Philips公司；UV一300型