[發(fā)明專利]原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜中空纖維膜及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310682648.7
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103706266A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙長生;何超;施振強(qiáng);馬朗;聶勝強(qiáng);程沖;覃慧;趙偉鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D71/68;B01D71/38;B01D69/08;B01D67/00;B01D61/00;A61M1/18
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 鄧?yán)^軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜中空纖維膜及其制備方法和用途，屬功能高分子材料的制備領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

聚醚砜（Polyethersulfone，簡稱PES）材料是于1972年由英國ICI公司首先開發(fā)成功并商品化的一種特種工程塑料，其牌號為“Victrex?PES”。PES特種工程塑料，由于其玻璃化溫度高，物化穩(wěn)定性好，是一種性能優(yōu)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(yīng)用于血液凈化和水處理等領(lǐng)域已有很多報道，但利用原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮對聚醚砜膜進(jìn)行改性，提高膜材料的血液相容性，國內(nèi)外至今尚無研究報道和產(chǎn)品問世。?

對聚醚砜膜進(jìn)行改性以提高膜在血液凈化應(yīng)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）：（1）本體改性（2）共混方法；（3）表面改性。本體改性是直接在聚醚砜鏈上通過化學(xué)方法，引入功能基團(tuán)從而對其進(jìn)行化學(xué)改性。比如Guan?R等人（European?Polymer?Journal,2005,41(7):1554）以濃硫酸做溶劑，氯磺酸作為磺化劑，對聚醚砜進(jìn)行磺化改性得到磺化聚醚砜。本體改性在對聚醚砜鏈進(jìn)行化學(xué)改性的同時也會產(chǎn)生讓其斷鏈、性能下降等負(fù)面作用，從而限制其應(yīng)用。物理共混方法是直接把改性劑混入到聚醚砜溶液中，然后制備成膜。通過物理共混改性聚醚砜膜的方法較為便捷，但是簡單的共混在聚醚砜成膜時改性劑存在較為嚴(yán)重的洗出問題，且改性劑與聚醚砜的相容性也不好，共混改性量有限。針對共混改性方法的缺點，有研究提出采用化學(xué)鍵合的方法引入功能基團(tuán)來改性聚醚砜膜表面。但是此種方法化學(xué)反應(yīng)流程較長，過程復(fù)雜，產(chǎn)率較低，耗能，污染大。?

聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是一種水溶性線性結(jié)構(gòu)的聚酰胺，具有較強(qiáng)的親水性，常作為添加劑或改性劑在親水性超濾/微濾膜的制備中廣泛應(yīng)用（Chen?LP等人,Polymer,2002,43:1429）。鑒于PVP良好的改性性能，其已被廣泛的應(yīng)用于多種膜材料的改性當(dāng)中。但?由于PVP極易溶于水，這使得膜在改性后聚乙烯吡咯烷酮會慢慢洗出，膜的親水穩(wěn)定性較差（Wan?LS等人,Journal?of?Polymer?Science?Part?B:Polymer?Physics,2006,44(10):1490）。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而開發(fā)的一種原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜中空纖維膜及其制備方法和用途，其特點是原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮能很好的固定于聚醚砜網(wǎng)絡(luò)鏈之間，共混改性聚醚砜中空纖維膜，該中空纖維膜洗脫率低，具有持久、穩(wěn)定的親水性、抗蛋白污染能力和血液相容性好的優(yōu)點。?

本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實現(xiàn)：其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。?

原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜中空纖維膜由以下組分制成：?

1）聚醚砜溶液由以下組分制成?

聚醚砜????10～25份?

溶劑??????90～75份?

2）原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜溶液由以下組分制成?

單體乙烯基吡咯烷酮??聚醚砜溶液質(zhì)量的2～20%?

交聯(lián)劑??????????????單體摩爾分?jǐn)?shù)的0.5～10%?

引發(fā)劑??????????????單體摩爾分?jǐn)?shù)的0.25～5%?

其中，交聯(lián)劑為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺或甲基丙烯酸縮水甘油酯；引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰或偶氮二異丁腈。?

所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亞砜中的任一種。?

原位聚合微交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜中空纖維膜的制備方法包括以下步驟：?

1）改性聚醚砜紡絲原液的制備?

將聚醚砜10～25份和溶劑90～75份加入帶有攪拌器、溫度計和加熱器的反應(yīng)釜中，攪拌溶解完全后加入單體乙烯基吡咯烷酮為聚醚砜溶液質(zhì)量的2～20%、交聯(lián)劑為反應(yīng)單體摩爾分?jǐn)?shù)的0.5～10%、引發(fā)劑為反應(yīng)單體摩爾分?jǐn)?shù)的0.25～5%，在攪拌下，于溫度50～95℃聚合反應(yīng)2-24h，得到聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜溶液，經(jīng)放置“熟化”制得改性聚醚砜紡絲原液；?

2）改性聚醚砜中空纖維膜的制備?