溶胀辊轧法PVDF膜表面的疏水强化：溶胀剂的影响

燕国飞，杨振生，李春辉，王志英，李浩

（河北工业大学化工学院，化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室，天津 300130）

超疏水聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜在膜蒸馏、膜吸收、膜萃取等膜接触器过程及油水分离中具有广阔的应用前景[1-2]。膜接触器过程中，保证膜长期不被润湿是关键，其很大程度上依赖于微孔膜的疏水程度。基于疏水膜的油/水乳化液分离过程，油透过而水被截留，但当膜的疏水性不足时，油/水间将不能有效分相，水会被油挟带通过膜孔，而不能有效实现油水分离操作。因此，提高PVDF微孔膜的疏水程度至关重要，可有效保障相关膜过程的成功运行[1-4]。

材料表面的亲/疏水性常用水接触角（θ）衡量，θ＜90°为亲水表面，θ＞90°为疏水表面，θ≥150°且滚动角θ′≤10°称为超疏水表面。材料表面的亲/疏水性由材料表面能及其表面微细结构共同决定。高表面能材料，表面越粗糙越亲水；低表面能材料，表面越粗糙越疏水[5]。聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯（PP）等疏水微孔膜商业产品，其表面水接触角均不超过120°[6-8]。无疑，于常规疏水性微孔膜表面构建微细结构或降低表面能，是实现膜表面疏水增强的有效途径。

在成品膜表面实现疏水性增强，主要有等离子体处理[9]、气相沉积[10-11]、喷涂氟化纳米粒子[12-13]等方法。虽然上述方法可以提高成品膜表面的疏水性，但仍存在一些问题，如等离子体处理需要高真空的操作系统、气相沉积需要昂贵的设备及材料、喷涂的沉积层与膜表面的黏结性存在问题等。……