膜分离过程作为一种新型的高效分离、纯化及浓缩的手段，在过去的40年内的发展相当迅猛，已经在各工业领域和科学研究中得到了广泛的应用。膜分离技术可以为缓解当今社会资源和自然环境污染的问题作出有力支持。在当今中国，随着分离膜技术的发展与实际应用，其已经在海水淡化、工业污水净化、环境污染治理和食品等领域获得成功的应用，显示出其强大的生命力。目前，各种新型膜材料层出不穷，研究范围越来越广。
　　本课题综合利用具有优秀成膜性能的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸正丁酯(BA)等单体分别进行共聚得到两亲性共聚物P(MMA-co-HEA)和P(MMA-co-BA-co-AA)高分子聚合物铸膜液，以及利用共混改性的方法将合成的两亲单体P(MMA-co-HEA)与聚偏氟乙烯(PVDF)混合制备具有优异性能的超滤膜。另外，还采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PVDF和聚乙二醇(PEG)按不同比例共混，然后进行成膜操作。通过以上实验来探索不同单体及比例、溶剂、实验方法等因素对成膜性能的影响。
　　本文首先以MMA、BA和AA为原料单体，以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，分别以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂，通过自由基溶液聚合的方法合成共聚物铸膜液，改变BA和AA的添加量，制备出一系列具有不同性能的共聚物分离膜。通过红外、热重、接触角、力学性能、通量和对BSA截留率等测试与分析得知，当三种单体以DMF为溶剂进行共聚制备铸膜液，比例为3:1:1时制得的分离膜的接触角为52.3°，水通量为231 L?m?2?h?1，截留率为59%，断裂强度和伸长率分别为1.3 MPa和101%，渗透通量衰减系数为0.276。
　　由于以MMA为主要单体制成的共聚物分离膜力学性能较差，强度不足易形变以及可持续使用性能一般，还需要选择其他材料与其复合改性才能更好的使用。因此，我们考虑以MMA为主要单体与HEA分别以9:1、4:1和3:2的比例进行共聚，然后与PVDF进行共混，制得一系列改性分离膜。经过红外、热重、膜通量、BSA截留率及耐污染等测试发现，随着组分中HEA含量的增多，共混膜的整体亲水性能得以改善，水通量和抗污性能都有较大程度的增加。其中以MMA和HEA比例为3:2时制备的膜性能最好，此时膜的接触角为67.3°，水通量为292 L?m?2?h?1，截留率为65%，渗透衰减系数为0.282。
　　最后，本课题还研究了三组分聚合物共混膜的性能，将PEG和PVDF直接与PMMA共混，改变聚合物配比制备一系列共混膜，方法简单易操作，减少了工作量。通过实验测试与分析，可知随着PEG含量的增加，共混膜的亲水性、水通量和耐污染能力都随之提高，但是膜的强度和对BSA截留率会降低；而随着PVDF含量的增加，结果刚好恰恰相反。综合分析，当三者比例为7:2:1时制得的共混膜整体性能最佳，其接触角数值为56.7°，纯水通量和BSA截留率分别为149 L?m?2?h?1和82.1%，断裂强度和伸长率分别为3.4 MPa和103%，渗透衰减系数为0.355。