聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能

李培军, 董林芳, 王明霞, 严峰

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天津工业大学学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (02) : 29-35.

聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能

  • 李培军, 董林芳, 王明霞, 严峰
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摘要

针对聚偏氟乙烯(PVDF)油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题,受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发,将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF膜表面,构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜。首先将PVDF与聚苯乙烯马来酸酐(SMA)共混,采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF膜,然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中,聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝,从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面,改善膜表面润湿性和抗污染性。探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。结果表明:随着反应时间延长,膜表面D230的接枝率上升,在最优反应时间9 h下,达到接枝率387.8 mg/g;SMA/PVDF膜表面接枝D230后,膜表面的亲水性显著增强,纯水接触角降低至48.5°,水通量从接枝前的30 L/(m2·h)提高至87 L/(m2·h);D230接枝SMA/PVDF膜表现出水下超疏油特性,其对煤油的水下油接触角达到152°,且对油无黏附性,表现出良好的抗油污性能;D230接枝SMA/PVDF膜对十二烷基硫酸钠(SDS)稳定的煤油/水乳状液具有分离效果,截油率达到99.0%,远高于SMA/PVDF对照膜的60.8%,在油水分离领域具有潜在应用价值。

关键词

聚苯乙烯马来酸酐(SMA) / 聚醚胺 / 聚偏氟乙烯(PVDF)膜 / 表面接枝 / 亲水改性 / 油水分离

中图分类号

TQ051.893

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李培军, 董林芳, 王明霞, 严峰. 聚醚胺D230对聚偏氟乙烯膜表面亲水改性及其油水分离性能. 天津工业大学学报. 2024, 43(02): 29-35

基金

天津市自然科学基金面上资助项目(18JCYBJC89300)

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