[發明專利]類肝素聚氨酯共混改性聚醚砜中空纖維膜及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201210590594.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103055725A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 趙長生;孫樹東;尹澤樺;覃慧;蘇白海;聶勝強;向韜;趙偉鋒
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/08;B01D67/00;B01D61/24;C08G18/83;C08G18/76;C08G18/34
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種類肝素聚氨酯共混改性聚醚砜中空纖維膜及其制備方法和用途，屬于功能高分子材料及其制備領域。

背景技術

聚醚砜(Polyethersulfone，簡稱PES)材料是于1972年由英國ICI公司首先開發成功并商品化的一種特種工程塑料，其牌號為“Victrex?PES”。PES由于其玻璃化溫度高，物化穩定性好，是一種性能優異的工程用特種高分子材料。聚醚砜制備成平板膜或中空纖維膜，應用于血液凈化和水處理等領域已有很多報道，但利用類肝素聚氨酯對聚醚砜膜進行改性，提高膜材料的血液相容性，國內外至今尚無研究報道和產品問世。

對聚醚砜或聚砜膜進行改性以提高膜在血液凈化應用中生物相容性的研究報道很多，主要包括三大類方法(Zhao?CS?et?al.,Progress?in?Materials?Science,2013,58:76–150)：(1)本體改性，即對聚醚砜材料本體進行改性，之后成膜；(2)表面改性，通過化學方法、光化學方法(如紫外照射)或者等離子體技術在膜表面接枝親水性高分子或生物活性大分子，如PEG、PVP；或通過物理方法表面涂層親水性高分子。(3)共混方法，如共混聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、磷脂類聚合物(MPC)、聚氧化乙烯(PEO)，或生物活性大分子DNA；

在對聚醚砜或聚砜膜的改性中，多數采用接枝方法。接枝對提高生物相容性雖然很有效，但對于中空纖維膜的改性某些方法并不實用。因為對直徑較小的中空纖維膜(如血液透析用一般為0.2毫米，即200μm)很難通過如光化學的方法在膜內壁接枝其它分子。而共混方法不僅可以對中空纖維膜進行改性，且具有實用價值。Zhu?LP等人(ACTA?Polymerica?Sinica,2008,4:309)就采用分子設計的原理合成了系列兩親性高分子用以改性膜材料，使改性后膜的親水性和抗污染能力都得以提高。Rahimpour等人(Journal?of?Membrane?Science,2008,311(1-2):349)采用縮聚的方法合成了聚(氨基-酰亞胺)用以共混改性PES膜材料，使改性后膜的水通量和抗蛋白污染能力均得到了提高。天津大學Wang?YQ等人(Journal?of?Membrane?Science,2006,283(1-2):440)合成了聚丙二醇與環氧乙烷加聚物(聚醚)用以改性PES膜，使改性后膜的親水性和抗蛋白污染能力均獲得了提高。又如Wang?M等人(Journalof?Colloid?and?Interface?Science,2006,300(1):286)合成了聚(丙烯腈(AN)-(二丙烯酰胺基)-二甲基丙烷磺酸(AM?PS)共聚物)，然后將其作為添加劑共混改性酚酞型聚醚砜膜，得到了荷電膜。Matsuura等人(Desalination,2002,149:303；Journal?of?Environmental?Engineering-ASCE,2004,130(12):1450)合成了一種表面改性的大分子(SMM)用以改性PES膜，使膜改性后抗污染能力顯著提高。以上報導主要是針對膜的親水性和抗蛋白污染能力，而對膜應用于血液凈化時的抗凝血功能沒有顯著提高，或至少沒有涉及到膜的抗凝血性能。而且，合成的用于改性膜的聚合物與PES的相容性還有待提高。

發明內容

本發明的首要目的是針對現有技術的不足而提供一種類肝素聚氨酯共混改性聚醚砜中空纖維膜及其制備方法和用途。，其特點是利用肝素功能基團的抗凝血性能，合成一種類肝素的聚氨酯，采用含磺酸基團和羧基的聚氨酯共混改性聚醚砜中空纖維膜，這種共混改性的聚醚砜膜材料具有永久親水性(純水接觸角在50～65°)、抗蛋白污染能力和優異的血液相容性。

本發明的目的由以下技術措施實現，其中所述原料份數除特殊說明外，均為重量份數。

類肝素聚氨酯共混改性聚醚砜中空纖維膜的化學反應結構式為：

式中n為5~200。

類肝素聚氨酯共混改性聚醚砜中空纖維膜的起始原料由以下組分組成：

1)類肝素聚氨酯的起始原料為

二苯基甲烷二異氰酸酯??????????10～25份

二羥甲基丙酸???????????????????5～13份

溶劑??????????????????????????62～85份

2)中空纖維膜原液的原料為

類肝素聚氨酯??????????1～10份

聚醚砜?????????????????10～25份