原位聚合制備超親水PVDF超濾膜取得重要進展

目前，水資源污染和短缺問題日益嚴重，膜法水處理技術(shù)以其高效率、低成本、環(huán)保、常溫操作及無化學(xué)變化等特點，在氣液及液液等分離領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在眾多膜材料當中，聚偏氟乙烯（PVDF）作為一種結(jié)晶性聚合物微濾、超濾膜材料，具有機械性能和熱穩(wěn)定性能優(yōu)異、結(jié)晶度高、耐化學(xué)（酸）清洗、耐氣候、耐氧化、耐輻射等特點，已經(jīng)被廣泛用于膜生物反應(yīng)器處理市政、生活污水、自來水廠的提標改造、海水淡化前處理等領(lǐng)域。但是其低表面能、強疏水的特點導(dǎo)致PVDF膜在過濾過程中易污染，導(dǎo)致通量下降，清洗成本增加。因此如何提高PVDF的永久親水抗污染性，得到親水性的PVDF干膜是研究的熱點。

寧波材料所高分子事業(yè)部功能膜團隊在薛立新研究員和劉富副研究員的帶領(lǐng)下，通過非溶劑輔助熱致相分離以及原位聚合技術(shù)手段，精確調(diào)控微相分離過程中的親水聚合物鏈的分散與表面遷移，制備出超親水的PVDF超濾干膜，水接觸角在30秒內(nèi)可以從60度下降到0度，超濾水通量為165L/m2h，具有良好抗污染性能。該技術(shù)路線無需采用額外的致孔劑便可達到高通量、高截留率。其突出的潤濕性使其可干法保存，有效防止細菌污染，節(jié)省儲藏及運輸成本。

通過該技術(shù)路線，可以進一步制備超大通量的親水性PVDF微濾干膜，純水通量可達2000 L/m2h。通過原位聚合可改善親水性，通過非溶劑輔助熱致相分離可得到互穿網(wǎng)絡(luò)雙連續(xù)結(jié)構(gòu)孔，通過內(nèi)支撐可提高中空纖維膜的強度。

目前，超高強度、超大通量的親水性中空纖維膜的研制已進入中試放大階段。