综述聚四氟乙烯(PTFE)是一种热塑性含氟聚合物,最早是由RoyJPlunkett发现的,它被杜邦公司命名为特氟龙[1]。PTFE是由四氟乙烯(TFE)聚合而成,其分子式中含有C—F键,形成了(CF2—CF2)n聚合物分子链。PTFE中C—F键的键能为485kJ/mol[2],且氟原子紧紧围绕在碳链外侧,从而形成半结晶聚合物。C—F键较高的键能使得PTFE具有很好的化学惰性,不易与其他化学物质反应。鉴于这一物理化学特性,PTFE作为一种功能聚合物材料,在机械、石油化工、生物医药、食品等领域有广泛的应用。本研究综述了改性PTFE膜的性能及其纳米复合材料的应用,重点介绍了PTFE膜的亲水改性及应用进展。1PTFE膜的改性PTFE膜较低的表面能使其展现出优异的疏水性。将PTFE树脂颗粒在熔点以下温度进行拉伸,并且加入一定量的润滑剂,拉伸过程中润滑剂逐步挥发,最终形成多孔PTFE薄膜。该方法最早是在1958年由Stein提出的[3]。研究表明,单尺度褶皱PTFE和分层褶皱PTFE膜的水接触角分别为163°和172°[4],能进一步提高其疏水性。除此之外,PTFE膜还具有较好的化学稳定性、耐高温性能,较强的断裂韧性以及较低的摩擦因数[5-6]。PTFE膜的化学稳定性使其成为在严苛的水环境条件下进行水处理的优异候选材料之一,而其疏水性往往限制这一应用。因此,PTFE膜的亲水改性是研究的热点之一。PTFE膜的改性方法包括化学处理、等离子体处理、辐照、表面涂覆、原子层沉积(ALD)等;对于改性方法的选择往往是基于膜的应用。1.1化学处理法湿化学处理法具有操作简便、反应条件温和、能放大生产等优点。其中具有代表性的是萘钠溶液处理法。该法以四氢呋喃为溶剂,利用金属钠和萘反应生产金属配合物来进行制备[7]。其机理为高活性的萘钠处理液能够打断C—F键,从而引入亲水的含氧官能团,改变膜表面的化学惰性。此外,研究人员对呋喃碱、强酸和强氧化盐溶液也有一定研究。Wang等[8]将PTFE膜浸泡在6%左右的高锰酸钾溶液和64%的硝酸溶液中,然后进行热水浴3h,可以将PTFE膜的接触角从原来的133°左右减少到30°左右,并且利用X射线光电子能谱表征其C,F原子比来证明C—F键的断裂。化学处理法是目前应用较多的方法,也存在一定的缺点。使用化学溶液会对PTFE膜造成一定的破坏,具有强腐蚀性的化学处理液对工业生产也会造成不便,带来安全隐患。1.2等离子体处理法等离子体处理法分为等离子体活化和等离子体接枝,它使用一种带未结合的正负离子的电中性介质。等离子体已经在表面处理、杀菌、活化、接枝等...