[發明專利]官能化薄膜聚酰胺膜

無效

• 申請號: 200980130351.1
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN102112214A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: M·H·施滕策爾;R·戈多伊-洛佩斯;S·哈里森;E·里扎爾多
• 申請（專利權）人: 聚合物華潤有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/56;C08F2/38;C08F293/00;B01D61/02;C08L77/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

1.一種在微孔基材上制備官能化薄膜復合聚酰胺膜的方法，包括在多孔基材上在如下組分的存在下進行a)具有至少兩個胺官能團的芳族胺與具有至少3個-C(O)Cl基團的芳族酰鹵的縮聚反應：

b1)自由基加成斷裂鏈轉移(RAFT)控制劑或

b2)原子轉移自由基聚合(ATRP)控制劑或

b3)具有縮水甘油基官能團的氮氧化物介導的自由基聚合(NMRP)控制劑。

2.一種根據權利要求1的在微孔基材上制備由連續聚酰胺層組成的官能化薄膜復合膜的方法，包括在多孔基材上進行如下組分的縮聚反應：

a)具有至少兩個胺官能團的芳族胺；與

具有至少3個-C(O)Cl基團的芳族酰鹵；以及

b1)具有酰鹵官能團的自由基加成斷裂鏈轉移(RAFT)控制劑，

b2)具有酰鹵官能團的原子轉移自由基聚合(ATRP)控制劑，或

b3)具有縮水甘油基官能團的氮氧化物介導的自由基聚合(NMRP)控制劑。

3.一種根據權利要求1或2的在微孔基材上制備官能化薄膜復合聚酰胺膜的方法，包括在多孔基材上在如下組分的存在下進行a)式(I)的芳族胺與式(II)的芳族酰鹵的縮聚反應，其中

R₁₀-R₁₅中的至少兩個為-NH₂且其余的獨立地為氫或C₁-C₄烷基，R₁₆-R₂₁中的至少三個為基團-C(O)Cl且其余的獨立地為氫或C₁-C₄烷基：

b1)式(IIIa)或(IIIb)的RAFT控制劑：

或

b2)式(IVa)或(IVb)的ATRP控制劑：

或

b3)式(Va)或(Vb)的NMRP控制劑：

其中n為1-4的數；

其中在式(IIIa)和(IIIb)中，

在式(IIIa)中的Z₁為C₁-C₁₈亞烷基、被一個或多個氧原子間隔的C₃-C₁₈亞烷基或亞苯基，所有基團可以被C₁-C₄烷基、鹵素、氰基、C₁-C₄烷氧基或C₁-C₄烷氧羰基取代；

在式(IIIb)中的Z₂為氫、氯、C₁-C₁₈烷基、苯基、C₃-C₇環烷基、C₃-C₇環烯基、C₃-C₇雜環烷基、C₃-C₇雜環烯基、C₁-C₁₈烷硫基、苯硫基、C₇-C₁₂苯基烷硫基、C₁-C₁₈烷氧基、苯氧基、氨基、C₁-C₁₈烷氧羰基、苯氧羰基、羧基、C₁-C₁₈酰氧基、苯甲酰氧基、氨基甲酰基、氰基、C₂-C₁₈二烷基膦酸酯基、二苯基膦酸酯基、C₁-C₁₈二烷基次膦酸酯基、二苯基次膦酸酯基或數均聚合度為5-1000的聚合物鏈；這些基團均可被C₁-C₄烷基、鹵素、氰基、C₁-C₄烷氧基或C₁-C₄烷氧羰基取代；

R₂₂、R₂₃和R₂₄各自獨立地為H，鹵素，C₁-C₂₀烷基，C₁-C₈環烷基，數均聚合度為5-1000的聚合物鏈，C(＝Y)R₁₀₁，C(＝Y)NR₁₀₂R₁₀₃，其中Y可以為NR₁₀₄或O，R₁₀₁為1-20個碳原子的烷基、1-20個碳原子的烷氧基、芳氧基或雜環氧基，R₁₀₂和R₁₀₃獨立地為H或1-20個碳原子的烷基，或者R₁₀₂和R₁₀₃結合在一起形成2-5個碳原子的亞烷基，由此形成3-6員環，以及R₁₀₄為H、直鏈或支化C₁-C₂₀烷基或芳基；或

R₂₂、R₂₃和R₂₄各自獨立地為CN、C₂-C₂₀鏈烯基或炔基，環氧乙烷基，縮水甘油基，芳基，雜環基，芳烷基，芳基取代的鏈烯基，其中烷基如上所定義，并且鏈烯基為可以被1或2個C₁-C₄烷基和/或鹵原子取代的乙烯基，其中一個至所有氫原子被鹵素替代的C₁-C₆烷基，其中一個或多個鹵原子被替代，以及被1-3個選自C₁-C₄烷氧基、芳基、雜環基、C(＝Y)R₁₀₁、C(＝Y)NR₁₀₂R₁₀₃、環氧乙烷基和縮水甘油基的取代基取代的C₁-C₆烷基；從而使得R₂₂、R₂₃和R₂₄中不超過2個為H；

R₂₅為C₁-C₁₈亞烷基、被一個或多個氧原子間隔的C₃-C₁₈亞烷基，或亞苯基，所有基團可以被C₁-C₄烷基、鹵素、氰基、C₁-C₄烷氧基、C(＝Y)R₁₀₁、C(＝Y)NR₁₀₂R₁₀₃取代，其中Y、R₁₀₁、R₁₀₂和R₁₀₃如上所定義；

其中在式(IVa)和(IVb)中，

X為Cl、Br或I；

R₃₀為C₁-C₁₈亞烷基、被一個或多個氧原子間隔的C₃-C₁₈亞烷基，或亞苯基，所有基團可以被C₁-C₄烷基、鹵素、氰基、C₁-C₄烷氧基、C(＝Y)R₁₀₁、C(＝Y)NR₁₀₂R₁₀₃取代，其中Y、R₁₀₁、R₁₀₂和R₁₀₃如上所定義；

R₃₁和R₃₂具有與R₂₂和R₂₃相同的含義；

其中在式(Va)和(Vb)中，

R₁各自相互獨立地為氫、鹵素、NO₂、氰基，

-CONR₅R₆、-(R₉)COOR₄、-C(O)-R₇、-OR₈、-SR₈、-NHR₈、-N(R₈)₂、氨基甲酰基、二(C₁-C₁₈烷基)氨基甲酰基、-C(＝NR₅)(NHR₆)；未取代的C₁-C₁₈烷基、C₂-C₁₈鏈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₇-C₉苯基烷基、C₃-C₁₂環烷基或C₂-C₁₂雜環烷基；或

C₁-C₁₈烷基、C₂-C₁₈鏈烯基、C₂-C₁₈炔基、C₇-C₉苯基烷基、C₃-C₁₂環烷基或C₂-C₁₂雜環烷基，它們被NO₂、鹵素、氨基、羥基、氰基、羧基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷硫基、C₁-C₄烷基氨基或二(C₁-C₄烷基)氨基取代；或

苯基、萘基，它們未被取代或被C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷硫基、鹵素、氰基、羥基、羧基、C₁-C₄烷基氨基或二(C₁-C₄烷基)氨基取代；

R₄為氫、C₁-C₁₈烷基、苯基、堿金屬陽離子或四烷基銨陽離子；

R₅和R₆為氫、C₁-C₁₈烷基、被至少一個羥基取代的C₂-C₁₈烷基，或者一起形成C₂-C₁₂亞烷基橋或被至少一個O或/和NR₈原子間隔的C₂-C₁₂亞烷基橋；

R₇為氫、C₁-C₁₈烷基或苯基；

R₈為氫、C₁-C₁₈烷基或被至少一個羥基取代的C₂-C₁₈烷基；

R₉為C₁-C₁₂亞烷基或直接的鍵；

或者所有R₁一起形成具有至少一個二價或三價氮原子的多環脂環族環體系或多環雜脂環族環體系的殘基；

R₂相互獨立地為苯基或C₁-C₆烷基或者兩個R₂與連接的碳原子一起形成C₅-C₆環烷基；

A為形成環狀5、6或7員環所需的二價基團，和

R₃為式(II)的基團：

其中

X₁為亞苯基、亞萘基或亞聯苯基，它們未被取代或被NO₂、鹵素、氨基、羥基、氰基、羧基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷硫基、C₁-C₄烷基氨基或二(C₁-C₄烷基)氨基取代；

R’相互獨立地為H或CH₃；

D為基團和

m為1-4的數。