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聚偏氟乙烯中空纤维膜辐射接枝丙烯酸的研究
摘要：
聚偏氟乙烯（PVDF）是一种优良的无机高分子材料，具有较高的耐化学腐蚀、热稳定性和耐磨性。为使其具有良好的亲水性和表面活性，将丙烯酸接枝于PVDF中空纤维膜上。本文通过辐射接枝法，研究了丙烯酸接枝PVDF中空纤维膜的制备过程，探究了不同接枝反应条件对接枝效果的影响，测试了接枝PVDF中空纤维膜表面亲水性和表面能变化的情况。结果表明，适当的辐射剂量和丙烯酸浓度利于丙烯酸的接枝。接枝后，PVDF中空纤维膜的表面能增加，表面亲水性也有所提升。
关键词：聚偏氟乙烯；中空纤维膜；辐射接枝；丙烯酸；亲水性
1.介绍
PVDF是具有良好机械性能和化学稳定性的无机高分子材料。然而，由于其分子结构偏向疏水性，其亲水性和表面活性不高，不利于其在许多领域的应用。因此，如何提高聚偏氟乙烯的亲水性和表面活性是研究重点。其中，接枝丙烯酸是一种常用的手段。
中空纤维膜是一种新型的材料，具有高分离效率、抗污染性能好等优点，已广泛应用于水处理、气体分离等领域。然而，中空纤维膜本身的疏水性也会影响其使用效果，因此研究中空纤维膜表面改性的方法，也是一个热门研究方向。
2.实验
2.1实验材料
PVDF中空纤维膜、无水丙酮、辐射源、氮气、氧气、丙烯酸（AA）、银离子溶液。
2.2实验方法
将PVDF中空纤维膜放置于辐射源下，并用氮气吹扫10-20min，消除其表面的氧元素。然后将丙烯酸和无水丙酮混合，并将其滴于PVDF中空纤维膜上，放置于实验装置中，进行辐射接枝反应。接枝前测量PVDF纤维膜的初始重量，接枝后将其置于AgNO3溶液中反应10-20min，然后用无水乙醇清洗，稍晾干即可。
2.3实验结果
通过接枝丙烯酸的方法，可以提高PVDF中空纤维膜的表面能，同时提高其表面的亲水性，从而有利于其在水处理、气体分离等领域的应用。
实验中，辐射剂量和AA浓度是影响接枝效果的关键因素。在辐射剂量为10-50kGy和AA浓度为2-6%时，可获得较好的接枝效果。另外，PVDF纤维膜的表面能也随着接枝丙烯酸的增加而不断增加，可见接枝丙烯酸是一种有效的表面改性方法。
3.结论
通过辐射接枝法，可以将丙烯酸接枝到PVDF中空纤维膜上，从而改善其表面能和亲水性，提高其耐污染性能。实验结果表明，适当的辐射剂量和丙烯酸浓度能够促进接枝的效果。因此，将丙烯酸接枝到PVDF中空纤维膜是一种有效的表面改性方法，可应用于水处理、气体分离等领域。
参考文献：
1.李立芳,贾宝奇.中空纤维膜的研究进展[J].地下水,2012(3):57-61.
2.宋莅,韦运安.聚偏氟乙烯基复合膜的制备与性能表征[J].材料导报,2018(17):90-96.
3.高丽萍,李洋,夏璐,等.辐射诱导丙烯酸接枝聚乙烯醇的改性与表征[J].高分子材料科学与工程,2015,31(2):94-99.