聚偏氟乙烯（PVDF）膜表面亲水改性研究(4)
（6）通常情况下膜分离的设备的体积比较小，占地面积少，且膜分离分离效率高，所以膜分离流程通常可以在对生产线进行很小的的改变的前提下，直接放到已有的生产工艺流程中去，因此，膜分离技术在未来的发展中有望成为分离技术的主要力量。
1.4.3膜污染的原因
在膜分离过程中，膜污染是影响膜的通量的最主要因素。造成膜污染的原因主要包括一下两个方面：
（1） 被分离物质吸附于膜的表面及膜的孔内。吸附程度与不同膜材料之间相互作用的类型和不同物质的差异而不同，通常有一下相互作用的类型：疏水/亲水作用、氢键、范德华力、静电作用等有关。吸附一般是物理吸附和化学吸附，物理吸附过程可以通过清洗去除吸附层，是可逆的，膜本体不会受到太大的影响；但是化学吸附是不可逆的，应尽量避免其发生。
（2） 因为机械截留作用的原因，使吸附物质在膜面沉积或堵塞于膜孔，膜污染性质及程度根据膜以及与膜接触的材料液中各个成分的物理性质、化学性质以及水力运行条件的不同而不同。对于不同孔结构的膜，它的污染情况也会有所不同，受孔隙率和孔径的影响，膜污染主要包括以下吹冰种类型：悬浮固体及粒子；胶体；成垢盐；金属氧化物；生物污染物；有机污染物。预防这些污染的发生一般可以使用物理或化学清洗方法。
膜的清洗技术和运行过程中的过程控制对膜污染的减少方面有着举足轻重的作用，即使是这样，依旧难以避免聚合物材料本身性质所导致污染问题。因此，要想从根本上避免膜污染，必须对膜材料进行改性，尤其是亲油疏水性材料需要改性，以此来减少材料和污染源的接触机会，减少膜污染发生的概率，降低膜组件在运行过程中的能耗损耗。
1.5 聚偏氟乙烯(PVDF)膜课题研究的进展
聚偏氟乙烯(PVDF) 膜被普遍运用于膜分离过程，是因为其独特而优良的可加工性能、化学热稳定性。但是因为 PVDF 膜的表面能较低，在膜表面上无法与水形成氢键作用，所以表现为非极性，因此具有较强的疏水性。所以当此膜运用在油水分离、蛋白质分离时，容易产生吸附性污染，使膜的使用寿命大大缩短，制约了它在化工、生物制药、食品工程和水体净化等水相体系中的应用[13-17]。因此，PVDF膜研究中的重要课题是进行有效的亲水改性。
80年代中期最早被开发出的是Purepore 型微孔滤膜，是由Milipore公司使用PVDF制备的。 随后美国、日本等进一推动膜的发展，他们将膜组件运用于食品饮料、医药制作和提纯以及水处理行业。近几年来，我国也陆续开始对膜分离进行研究，研制出了PVDF的中空纤文微孔膜、平板微孔膜、中空纤文超滤膜和平板超滤膜，其中性能卓越的PVDF 微滤膜已经成功地被运用到膜蒸馏、气体净化、膜萃取过程、有机溶剂精制等方面。但是在化工、生物制药、食品工程和水体净化等水相体系中，由于PVDF疏水膜表面与水没有氢键作用，当疏水性溶质靠近膜表面时，排开水是疏水性膜表面的脱水过程，熵增加，所以很容易进行，因而膜很容易就被污染。膜污染导致分离性能下降已成为当前存在的突出和最迫切解决的问题之一。
因此，改善 PVDF膜亲水性，从而提高膜的抗污染性，在进行 PVDF分离膜改性以提高膜性能就显得极为关键和重要，并且此方面的研究也成为了当前制备高性能膜的重要热点之一。
本研究分三步来对PVDF膜进行亲水改性，一是用碱溶液对膜进行预处理，脱去膜表面的氟化氢，形成碳碳共轭双键或三键等活性基团；二是热聚合接枝，将亲水性单体丙烯酸接枝到膜表面；三是酯化反应，在PVDF-g-AA膜上酯化PEG（200），这样，就在PVDF膜的表面引入了亲水性的大分子，固定住了所需的亲水性能，也增强了膜的抗污染能力。