[發明專利]聚芳醚膜

有效

• 申請號: 200980141321.0
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN102186569A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: G·W·伊格;D·施泰格;Y·張
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;林毅斌

發明領域

概括地講，本發明涉及親水性膜，更詳細地講，涉及親水性聚芳醚膜。

發明背景

水性介質的液體過濾膜可為中空纖維或平板構造且必須具有多孔性、親水性，具有優良的機械性質以在制造和使用期間支承該膜，且必須具有足夠的熱性質以防止膜在高溫處理期間降解。此外，這些膜必須具有非特異性蛋白結合性，以使膜沾污減至最少。膜沾污是一個主要的顧慮，由于通量下降而引起效率降低，引起高清潔和維修成本和短膜壽命。

典型膜材料為疏水的且需要添加劑來使膜更具親水性。聚砜具有液體過濾膜所必需的機械和熱性質，但這些聚合物親水性不足。為了改善其親水性，已經將聚砜與諸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的親水性聚合物共混。然而，PVP為水溶性的且從多孔聚合物基質中緩慢浸出，引起產物變化性。

因此，對于長久服務壽命來說，需要具有優良的熱、機械性質和改善的抗沾污性的親水性多孔膜。

發明概述

在一個實施方案中，膜包含具有包含來自結構I或結構II中的至少一種的單元的酰胺官能團的聚芳醚：

其中R₁和R₂為單獨基團或共價連接以形成環狀部分，R₁和R₂各自獨立地選自氫、C₁-C₂₀烷基、C₃-C₃₀芳基和被取代的C₃-C₃₀芳基；

R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷和R⁸各自獨立地為硝基、C₁-C₁₂烷基、C₃-C₃₀芳基或其組合；

Y為氫、C₁-C₂₀烷基或C₃-C₃₀芳基；

k為約0-約10；

a、b、c、d、e和f各自獨立地為0、1、2、3或4；且

m和n各自獨立地為0或1。

各種實施方案提供包含具有酰胺官能團的聚芳醚的膜，所述聚芳醚具有親水性且具有優良的機械和熱性質以及改善的抗沾污性。所述具有酰胺官能團的聚芳醚具有親水性，但不可溶于水且不會從膜中浸出。

附圖簡述

圖1為聚酰胺砜膜的掃描電子顯微照片圖像(條620nm)。

圖2為相轉化的聚酰胺砜膜的掃描電子顯微照片圖像(條20μm)。

發明詳述

除非上下文明確規定，否則單數形式“一個/種”和“該”包括復數個指示物。敘述相同特征的所有范圍的端點可以獨立地組合并將所敘述的端點包括在內。所有參考文獻都通過引用結合到本文中來。

本文敘述的任何數值都包括以一個單位的增量從下限值到上限值的所有值，條件是在任一下限值和任一上限值之間存在至少2個單位的間隔。例如，如果敘述組分的量或諸如溫度、壓力、時間等的工藝變量的值例如為1-90，那么目的是將諸如15-85、22-68、43-51、30-32等的值明確列舉在本說明書中。對于小于1的值，將一個單位視情況視為0.0001、0.001、0.01或0.1。這些只是被視為在本申請中以類似方式明確說明的在所列舉的最低值和最高值之間的數值的特定意圖的和所有可能的組合的實例。

結合數量使用的修飾語“約”將所說明的值包括在內且具有由上下文規定的含義(例如，包括與特定數量的測量相關的公差范圍)。

“任選的”或“任選地”是指隨后描述的事件或情況可能發生或者可能不發生，或者隨后確定的材料可能存在或者可能不存在，并且該描述包括其中發生該事件或情況或其中存在該材料的情況和其中不發生該事件或情況或其中不存在該材料的情況。

在一個實施方案中，膜包含具有包含來自結構I或結構II中的至少一種的單元的酰胺官能團的聚芳醚：

其中R₁和R₂為單獨基團或共價連接以形成環狀部分，R₁和R₂各自獨立地選自氫、C₁-C₂₀烷基、C₃-C₃₀芳基和被取代的C₃-C₃₀芳基；