谢艳新, 唐玉岭, 杨 倩, 周名勇, 朱宝库,2

(1. 新乡学院 化学与材料工程学院, 河南 新乡 453003;2. 浙江大学 高分子科学与工程学系, 浙江 杭州 310027)

1 前 言

膜技术具有选择分离性强、操作简便等诸多优点[1-2]，在水处理等方面具有广泛的应用。超滤膜的孔径在2～100 nm，具有操作压力低、效率高等优势[3]，通常应用于废水处理、蛋白质分离等领域[4]。聚氯乙烯 (PVC) 是应用最广泛的超滤膜材料之一[5-7]，但其固有的疏水性导致膜污染容易引起分离效率降低和膜组件更换频繁等问题。研究发现，对 PVC 进行亲水化改性是降低其膜污染的有效策略[8-9]，表面涂覆[10]、表面接枝[11-13]、物理共混[14-15]等是对膜进行亲水化改性常用方法。表面涂覆在使用时容易脱落，表面接枝存在反应活性低导致接枝率低等问题，且表面涂覆或接枝均不能改变膜的内部孔隙性质[16-18]。向PVC 基质中添加如聚乙二醇(PEG)、荷正/负电等两亲共聚物进行物理共混，是改善PVC 膜亲水性的方法之一[2-3,14,20]。两亲共聚物中的亲水链段在相转化时向膜的外表面和膜内部的孔隙表面迁移，并均匀分布在膜或内部孔道表面形成水化层，提高膜亲水性和抗污染性[19]；而疏水段在制备过程中与PVC 链段缠绕，被保留在基质中，增加膜在使用过程中的稳定性[20-22]。引入荷电基团对PVC 膜进行荷电改性，使截留时孔径筛分和电荷排斥协同作用，可显著增强其截留和抗污染性能[23-24]。因此，本文首先将PVC 和PEG 20000 共混制备出电中性的PVC/PEG 超滤膜；然后将PVC 和新型共聚物聚 (氯乙烯-co-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯) (PVD) 共混，在制备铸膜液的过程中，利用碘甲烷 (CH3I) 将PVD 中的叔铵基团季铵化，制备出荷正电的PVC/PVD 超滤膜；……