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

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