芳香叔胺功能化聚丙烯中空纤维膜的制备与研究

作     者：李浩 杨景皓 张世韬 刘衡 李明远 蔡正国 陈龙 孙俊芬 LI Hao;YANG Jinghao;ZHANG Shitao;LIU Heng;LI Mingyuan;CAI Zhengguo;CHEN Long;SUN Junfen

作者机构：东华大学先进纤维材料全国重点实验室材料科学与工程学院上海201620 湖北博韬合纤股份有限公司荆门448002 

出 版 物：《膜科学与技术》 (Membrane Science and Technology)

年 卷 期：2025年第45卷第2期

页      面：20-29页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金 

主　　题：本体改性 亲水改性 聚丙烯中空纤维膜 芳香叔胺 

摘      要：本研究通过本体改性的策略,将芳香叔胺基团引入聚丙烯(PP),合成了芳香叔胺基团含量(摩尔分数)为2%、2.5%、3.3%的聚丙烯共聚物PP[N(hexenol)]Ph2(PPPH),制备了具有亲水性能的PPPH中空纤维膜。采用核磁共振氢谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)对膜的化学结构与表面形貌进行了详尽表征;同时,利用热重分析(TGA)、接触角测量及力学性能测试对膜的综合性能进行了系统评估。结果表明,芳香叔胺基团的引入提高了PP中空纤维膜的亲水性能及热稳定性能。当芳香叔胺基团的含量为3.3%时,水接触角降低到76°,PPPH中空纤维膜的热分解温度提升至450℃,PPPH中空纤维膜的孔径为125 nm,孔隙率为38.7%,断裂强度为65.0 MPa,断裂伸长率为433.0%。改性后的中空纤维膜的纯水通量达到了385.0 L/(m^(2)·h),是PP中空纤维膜纯水通量的1.6倍。此外,PPPH中空纤维膜在高浓度盐溶液以及碱性溶液环境中均表现出良好的化学稳定性。