高分子分离膜的改性方法
张爱娟(04300036)
摘要:随着膜技术的发展,人们对膜材料的性能不断提出新的要求,其中改善膜的亲水
性,提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。由于单一的膜材料很难同时具有良好的亲水性、成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性侵蚀、耐氧化性和较好的机械强度等优点,因此采用膜材料改性或膜表面改性的方法来提高膜的性能,是解决这一问题的关键。其中,化学改性可以通过膜材料和膜表面的化学改性来实现;而物理改性则主要是通过材料共混改性和表面涂覆或表面吸附来实现。关键词:膜;改性;物理改性;化学改性
一引言
膜分离技术具有设备简单操作方便,无相变,无化学变化,处理效率高和节能等优点,作为一种单元操作日益受到重视,已在海水淡化、电子工业、食品工业、医药工业、环境保护和工程的领域得到广泛的应用。然而,随着膜技术的发展,人们对膜材料的性能不断提出新的要求,其中改善膜的亲水性,提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。目前使用的大多数膜的材料是聚丙烯(PP)。聚乙烯,聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、聚砜、聚醚讽和聚氯乙烯等。当这些膜与欲分离的物质相接触时,在膜表面和孔内的污染物聚集,使得膜通量随运行时间的延长而下将,特别时当聚合物膜材料用于生物医药领域中(如血液透析)时,在膜便面吸附的蛋白质加速纤维性和抗生素碎片在膜表面的聚集,导致一系列的生物反应,例如形成血栓及免疫反应。即使当蛋白质对分离膜的影响可以忽略,膜基体材料的亲水性、荷电性及荷电密度等性质对蛋白质的吸附都会产生重要的影响。因此,为了拓展分离膜的应用,通常需要对膜材料进行改性或改变膜表面的物理化学性能,赋予传统分离膜更多功能,增大膜的透水性,提高膜的抗污染性,改善膜的生物相容性。对膜材料的改性的方法有物理改性,化学改性和表面生物改性。
二物理改性
2.1表面物理改性
2.1.1表面涂覆改性【1】以分离膜为支撑层,将表面活性剂涂覆在支撑层表面而达到改性的目的,表面活性剂可以是有机物或无机物。但膜表面涂覆方法的改性效果并不十分理想,存在的最大问题是活性剂易从高分子表面脱离,不能得到永久的改性效果。但这种方法显示了制备一系列具有不同截留率分离膜的可能性。2.1.2表面吸附改性【2】
f表面活性剂是由至少两种以上极性或亲媒性显著不同的官能团,如亲水基和疏水基所构成。由于官能团的作用,在溶液与它相接的界面上形成选择性r