基于全氟硅烷/烷基SiO2协同效应的PTFE中空纤维膜表面超疏水改性研究

作者：车振宁^*; 刘国昌; 郭春刚; 李浩; 陈江荣

来源：塑料工业, 2020, 48(07): 19-23.

• 超疏水
• 聚四氟乙烯膜
• 烷基二氧化硅
• 溶胶凝胶

在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜表面构建超疏水结构,有利于突破其在膜蒸馏、膜吸收等疏水膜应用过程中膜润湿的技术瓶颈。以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,水解-缩合制备疏水性烷基Si O2纳米粒子,通过浸涂的方式将烷基Si O2纳米粒子沉积组装到PTFE中空纤维膜表面;进一步应用全氟癸基三乙氧基硅烷对烷基Si O2纳米粒子进行低表面能修饰,构建膜表面超疏水结构,制备具有超疏水性能的PTFE中空纤维膜。考察了烷基Si O2纳米粒子制备时间、前驱体MTES和TEOS的体积比R、不同质量分数的全氟癸基三乙氧基硅烷溶液对PTFE中空纤维膜表面疏水性能和微孔结构的影响。结果表明,当烷基Si O2纳米粒子制备时长为48 h,前驱体体积比R为4时,膜表面静态水接触角(WCA)出现最大值;当使用3%的全氟癸基三乙氧基硅烷溶液为表面修饰剂时,膜表面接触角最大可达154°,疏水效果达到最佳。

• 单位
  国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所