本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種PVDF接枝NVP的方法，其包含下列步驟：將N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)單體與聚偏氟乙烯(PVDF)粉體進(jìn)行共輻射接枝反應(yīng)，即可。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了上述方法制得的接枝共聚物。本發(fā)明專利技術(shù)的方法與現(xiàn)有方法完全不同，并且制得的接枝共聚物在在常見的有機(jī)溶劑中具有較好的溶解性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)具體的涉及一種PVDF接枝NVP的方法及由其制得的接枝共聚物。
技術(shù)介紹
聚偏氟乙烯(PVDF)是一種綜合性質(zhì)優(yōu)良的高分子材料，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性等，被廣泛用做膜材料，在環(huán)保、水處理、石油化工、食品加工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。PVDF疏水是由于其結(jié)構(gòu)中缺少親水性基團(tuán)，通過(guò)接枝反應(yīng)在PVDF化學(xué)結(jié)構(gòu)中引入親水性基團(tuán)可以解決其膜污染等實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題。目前PVDF改性的常用方法有化學(xué)方法改性，等離子體改性，輻射接枝改性和臭氧活化等。輻射接枝改性無(wú)需引發(fā)劑，可以在室溫甚至低溫下進(jìn)行，且可以在固態(tài)，液態(tài)，固液狀態(tài)下進(jìn)行，緩解化學(xué)接枝反應(yīng)經(jīng)常遇到的需要使用大量溶劑的問(wèn)題。并且可以通過(guò)控制單體濃度，吸收劑量等，相對(duì)容易的控制接枝率，接枝鏈分子量以及接枝鏈的分布等。而利用粉體材料進(jìn)行接枝還可以保證接枝的均勻性。輻射接枝可以分為共輻射接枝和預(yù)輻射接枝兩種方法，共輻射接枝與預(yù)輻射接枝相比，由于反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，大部分能量被溶液吸收，對(duì)PVDF本體的輻射損傷小，不容易破壞本體；并且接枝效率高，在較小的吸收劑量下就可以獲得較高的接枝率，能量利用率高。對(duì)PVDF的輻射接枝改性研究集中在對(duì)PVDF膜的改性上，而對(duì)PVDF膜接枝改性容易造成膜孔分布的改變甚至造成膜的破壞。對(duì)PVDF粉體材料進(jìn)行輻射接枝改性的研究較少，對(duì) PVDF粉體的共輻射接枝改性的研究還未見報(bào)道。關(guān)于PVDF接枝已經(jīng)開展了許多研究，嘗試了很多單體，如丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺等。N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的均聚物和共聚物(PVP)由于具有良好的溶解性、生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性和成膜性，在化學(xué)、藥學(xué)和材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，關(guān)于接枝PVP研究已有了不少報(bào)道，如PVDF臭氧活化引發(fā)接枝NVP，NVP等離子體引發(fā)接枝聚丙烯膜，紫外光引發(fā)NVP接枝PET無(wú)紡布，NVP紫外光引發(fā)接枝和預(yù)輻照接枝聚丙烯膜，以及NVP共輻射接枝棉纖維、PET纖維、纖維素、橡膠、聚丙烯膜和其他聚合物膜， 共輻射接枝PVA水凝膠。但接枝主要集中在膜的接枝上，對(duì)粉體的接枝的研究很少，對(duì)PVDF 預(yù)輻射和共輻射接枝NVP的研究還未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有的PVDF與其他單體接枝改性后在較高接枝率下無(wú)法溶解的問(wèn)題，而提供了一種與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的PVDF接枝NVP的方法及由其制得的接枝共聚物。本專利技術(shù)的方法與現(xiàn)有方法完全不同，并且制得的接枝共聚物在常見有機(jī)溶劑中具有較好的溶解性。本專利技術(shù)涉及一種PVDF接枝NVP的方法，其包含下列步驟將N-乙烯基吡咯烷酮 (NVP)單體與聚偏氟乙烯(PVDF)粉體進(jìn)行共輻射接枝反應(yīng)，即可。所述的共輻射接枝反應(yīng)的方法和條件均可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)的常規(guī)方法和條件， 本專利技術(shù)特別優(yōu)選下述方法和條件在水中，將N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)單體與聚偏氟乙烯 (PVDF)粉體進(jìn)行Y射線共輻射接枝反應(yīng)，即可。其中，所述的PVDF粉體可選用本領(lǐng)域進(jìn)行粉體接枝時(shí)采用的各種分子量的PVDF 粉體，其重均分子量較佳的為500000 600000，如蘇威公司的6020型號(hào)PVDF粉體。較佳的，在反應(yīng)之前，先將PVDF粉體進(jìn)行預(yù)處理，如用去離子水加熱攪拌清洗，具體來(lái)說(shuō)，可以先用兩次去離子水沖洗，再用兩次二次蒸餾水清洗，最好是一直都用二次蒸餾水清洗。所述的PVDF粉體與NVP單體的重量比較佳的為1 (0. 1-2. 5)，更佳的為1 (0.5-2)。所述的水較佳的為去離子水或二次蒸餾水，更佳的為二次蒸餾水。所述的NVP單體在水中的質(zhì)量濃度較佳的為2-50%，更佳的為10-40%。其中所述的質(zhì)量濃度是指NVP單體占NVP 單體和水的總質(zhì)量中的質(zhì)量百分比。所述的Y射線輻照劑量較佳的為5-30kGy，更佳的為546kGy。本專利技術(shù)可采用總劑量為1.88-30kGy，平均劑量率為0. 100-0. 347kGy/h(如 0. 294kGy/h)的鈷源進(jìn)行、射線輻照。所述的Y射線共輻射接枝反應(yīng)的溫度較佳的為20-30°C ；更佳的為30°C。較佳的，在上述反應(yīng)中還加入阻聚劑，所述阻聚劑可為本領(lǐng)域中常用的可抑制NVP 單體間的均聚的阻聚劑。所述的阻聚劑較佳的為銅鹽和/或鐵鹽阻聚劑，如CuSO4 · 5H20, 其在水中的濃度較佳的為0. 001-0. 04mol/L,更佳的為0. 005mol/L。本專利技術(shù)進(jìn)一步涉及上述方法制得的接枝共聚物。本專利技術(shù)中，上述各優(yōu)選技術(shù)特征可在不違背本領(lǐng)域常識(shí)的前提下任意組合，即得本專利技術(shù)的各較佳實(shí)例。除特殊說(shuō)明外，本專利技術(shù)涉及的原料和試劑均市售可得。本專利技術(shù)的積極進(jìn)步效果在于使用本專利技術(shù)的方法制得的接枝共聚物具有較好的溶解性，解決了使用丙烯酸等其他單體接枝改性后在較高接枝率下無(wú)法在DMF，NMP等常見有機(jī)溶劑中溶解的問(wèn)題。附圖說(shuō)明圖1為實(shí)施例1制得的產(chǎn)品的紅外譜圖。圖2為實(shí)施例2制得的產(chǎn)品的紅外譜圖。圖3為實(shí)施例3制得的產(chǎn)品的紅外譜圖。圖4為空白對(duì)照實(shí)施例中PVDF的吸收劑量為8. 7kGy的共輻照空白制得的產(chǎn)品的紅外譜圖。圖5為不同接枝率對(duì)水在PVDF表面接觸角的影響圖，左邊為空白對(duì)照實(shí)施例對(duì)應(yīng)的樣品的接觸角圖，右邊為接枝后，即實(shí)施例3制得的樣品的接觸角圖。圖6為不同接枝率與接觸角的對(duì)應(yīng)圖，其中的三個(gè)柱狀圖分別對(duì)應(yīng)實(shí)施例2、3和空白對(duì)照實(shí)施例中PVDF的吸收劑量為8. 7kGy的共輻照空白制得的產(chǎn)品制得的樣品。圖7為不同輻照吸收劑量對(duì)分子量的影響圖。圖8為實(shí)施例2，3和空白對(duì)照實(shí)施例中PVDF的吸收劑量為8. 7kGy的共輻照空白制得的樣品的dsc結(jié)果圖。圖9為接枝對(duì)分子量的影響圖，其中，輻照空白即為空白對(duì)照實(shí)施例制得的樣品，接枝后樣品從左到右分別對(duì)應(yīng)實(shí)施例2，4和5的樣品。 具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本專利技術(shù)，但本專利技術(shù)并不受其限制。以下各實(shí)施例中，PVDF粉體為TA-6020型，購(gòu)自蘇威公司；乙烯基吡咯烷酮單體 (NVP)為分析純，購(gòu)自百靈威。本專利技術(shù)以NVP為單體，采用紅外光譜儀檢測(cè)接枝效果；稱量PVDF粉體接枝前后的質(zhì)量，按下式計(jì)算接枝率。接枝率=(W-WO)/WOX 100%其中W0，W分別為樣品接枝前后的質(zhì)量。另外，將PVDF粉體進(jìn)行預(yù)處理，即用二次蒸餾水加熱攪拌清洗4次。實(shí)施例1將IOg預(yù)處理后的PVDF粉體放入輻射管。加入20mL 二次蒸餾水，加入5g NVP 單體，再加25mL 二次蒸餾水并加入CuSO4. 5H20做為阻聚劑，使其在反應(yīng)體系中的濃度為 0. 005mol/L。放置三天后通N2,然后將輻照管放在鈷源下輻照，劑量率為0. ^4kGy/h，吸收劑量為^(Gy。把樣品取出進(jìn)行抽提后，在80攝氏度的真空烘箱中干燥至恒重。計(jì)算其接枝率為 5. 93%。實(shí)施例2將IOg預(yù)處理后的PVDF粉體放入輻射管。加入20mL 二次蒸餾水，加入IOg NVP 單體，再加20mL 二次蒸餾水并加入CuSO4. 5H20做為阻聚劑，使其在反應(yīng)體系中的濃度為 0. 005mol/L。放置三天后通N2,然后將輻照管放在鈷源下輻照，劑量率為0. ^4kGy/h，吸收劑量為8. 7KGy。把樣品取出進(jìn)行抽提后，在80攝氏度的真空烘箱中干燥至恒重。計(jì)算其接枝率為 10. 15%。實(shí)施例3將IOg預(yù)處理后本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種ＰＶＤＦ接枝ＮＶＰ的方法，其特征在于包含下列步驟：將Ｎ－乙烯基吡咯烷酮單體與聚偏氟乙烯粉體進(jìn)行共輻射接枝反應(yīng)，即可。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯錚遲，陳鵬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：31
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