聚偏氟乙烯(PVDF)是一种常用的高分子膜材料,其良好的物化稳定性以及成膜性能好的优点使其成为应用的最为广泛的膜材料之一。然而,其疏水性的特点使得PVDF膜在处理水基流体时不得不面临严重的膜污染问题。由于有机物、蛋白质等在膜表面的沉积和吸附,导致膜通量下降,因此通过亲水化改性,增强PVDF膜的抗污染能力,提高膜的使用寿命,是十分必要的。此外,由于PVDF的化学惰性,难以功能化的特点也在某种程度上限制了它的应用。基于上述原因,本文选择了辐照接枝丙烯酸的PVDF-g-PAA为膜材料,采用浸没沉淀相转化法,开展了PVDF-g-PAA超滤膜的制备研究。同时,由于聚合物上的羧酸官能团的存在,为其的进一步的功能化改性提供了前提条件。本论文力图通过上述研究,提高膜抗污染能力,赋予膜更多更特殊的功能,为扩展膜的应用领域范围提供思路。在PVDF-g-PAA膜制备过程中,结合膜结构与性能的变化,对成膜过程中影响热力学和动力学的诸项因素进行了详细的讨论。结果显示,PVDF-g-PAA膜的形成分为两步:首先是皮层在很短的时间内形成,然后才是亚层结构的形成。影响膜性能的主要因素是膜的皮层结构。由于溶剂、聚合物浓度、添加剂种类和浓度、凝胶浴温度等制备条件的变化影响了热力学平衡和液液分相过程中的扩散过程,改变了膜的形成路径,因而形成了具有不同结构的膜。此外,在膜形成过程中,PVDF-g-PAA中的亲水链段PAA向膜表面迁移富集,增加了膜表面的亲水性,并使膜表面荷负电,二者的共同作用下使得PVDF-g-PAA膜在抗蛋白污染方面优于PVDF膜,性能得到改善;同时,PVDF-g-PAA膜还表现出聚羧酸类物质共有的pH响应性的特点,即随着溶液pH值的增大,由于聚丙烯酸的构象由收缩变为伸展,减小了膜的孔径,从而PVDF-g-PAA膜的纯水通量降低。　　 利用PVDF-g-PAA膜表面的-COOH官能团与纳米TiO2间的自组装,采用沉积法在PVDF-g-PAA膜表面固定了纳米二氧化钛,制备了PVDF-g-PAA/TiO2杂化膜,改善了膜的透过性能和抗污染性能。　　 以生物膜结构为启发,利用PVDF-g-PAA膜表面的羧酸基团与磷脂酰乙醇胺(PE)中的氨基发生反应,在PVDF-g-PAA膜表而构建了一个类似于细胞膜环境的界面。当PVDF-g-PAA膜表面接枝PE后,抑制了蛋白质分子在膜面的吸附和集聚,降低了膜的不可逆污染,达到改善膜的抗污染能力的目的。同时也提供了膜的生物相容性,有利于细胞在PVDF-g-PAA/PE膜表面的生长。