1。2  PVDF膜材料

PVDF作为一种线型半结晶性含氟聚合物，物化性质优良，是含氟塑料中拉伸强度最高的品种之一。PVDF膜材料的抗紫外光辐射和耐老化性能优异，将其直接置于室外数十年都不会发生龟裂[18]。并且与PES、PAN等其他膜材料相比，PVDF膜材料还具有化学稳定性和热稳定性强，一般情况下不与酸、碱、醇、卤素、碳氢化合物及氧化剂等发生反应，与上述试剂接触时即使在90 °C的温度条件下仍能长期使用等优点，是一种极有发展前途的分离膜材料[19,20]。但PVDF膜在使用过程中也存在着一定的缺陷，如表面能极低、疏水性强且没有智能性，在使用中被截留物易吸附在膜的表面或膜孔内导致膜孔堵塞，从而使得膜的通量下降，造成膜污染及不易清洗等。因此，为了扩大PVDF超滤膜的使用范围、延长其使用寿命，我们必须通过提高膜的亲水性来提高其抗污染性能并设法降低其运行损耗[21,22]。

1。3  浸没沉淀相转化法制备超滤膜

1。3。1  制备原理

超滤膜的制备方法有很多，由于使用的膜材料性质和制膜工艺条件各不相同，所得分离膜的结构和性能也将会有明显的差异。在众多的制膜方法中，相转换法的应用规模最广。大部分的相转化法聚合物膜都是通过控制聚合物溶液的相分离过程，即形成富聚合物相和贫聚合物相来制备的，其中富聚合物相在液-液分相后发生聚合物的相转变固化而形成固体本体，而贫聚合物相则发生聚并，其聚合程度决定了膜孔的结构和数量。相转化法可以细分为热诱导相转化法、溶剂蒸发相转化法、气相沉淀相转化法及浸没沉淀相转化法。目前，工业上制备PVDF超滤膜的主要方法是浸没沉淀相转化法。

在采用浸没沉淀相转化法制膜的过程当中，溶剂与非溶剂间的交换传递、聚合物溶液组成的物化性质改变和聚合物溶液的相分离是同时进行的。对于一个选定的成膜体系，其物化性质的变化规律和相分离特性都是确定的，不同的制膜工艺条件通过影响传质过程，进而对分相过程和所得分离膜的性能造成影响[23]。

1。3。2  影响膜结构的因素

在采用浸没沉淀相转化法制膜的过程中，不同的成膜条件会产生不同的成膜机理，从而形成不同的膜结构。凝固浴温度、聚合物浓度、添加剂种类及挥发时间等均会对成膜过程和成膜机理造成影响，从而进一步改变所得膜的性能和结构[24]。

（1）凝固浴温度

一般来说，凝固浴温度会对膜的结构和性能存在一定的影响。升高凝固浴温度会使得溶剂和非溶剂间的交换速度增加，这对于分相过程来说十分有利。而对于结晶性聚合物，提高成膜温度，体系则更趋向于液-液分相，液-固分相趋势逐渐减弱。分相完成后，由于延长了固化时间更易于形成大孔结构。王玉[25]等通过制备PVDF-g-PNIPAAm温敏膜研究制膜过程中的影响因素，其实验结果显示，凝固浴温度的升高有利于膜表面和内部大孔结构的形成与发育，易于得到高通量、高强度的超滤膜，在适宜的空气蒸发时间下采用低温凝固浴分相，可以有效提高超滤膜的截留率。

（2）聚合物浓度

聚合物的浓度也会影响膜的性能和结构。随着聚合物浓度的增加，铸膜液体系的稳定性下降，更易发生分相，其所制得的膜具有表层厚度增加、孔隙率下降、孔径减小及通量下降等特点。一般来说，铸膜液中聚合物的浓度应控制在10%-25%。这是因为低于10%则不易固化，而高于25%又不易完全溶解[26]。赫明佳[27]等采用相转化法制备15 wt。%-19 wt。%的PVDF超滤膜，研究制膜过程中聚合物用量对膜性能的影响，其实验结果表明，当聚合物质量浓度大于17%时所得超滤膜的截留率比较稳定。对于结晶性聚合物来说，随着聚合物浓度的增加，所得膜的膜孔结构将由液-液分相的特征大孔结构向液-固分相为主的晶粒结构转变。这是因为随着聚合物浓度的不断增加，铸膜液中将会存在越来越多的预结晶体，当所得膜浸入凝固浴时就会优先发生液－固分相，从而生成晶粒结构。