[發明專利]原位聚合微交聯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

• 申請號: 201310682648.7
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103706266A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 趙長生;何超;施振強;馬朗;聶勝強;程沖;覃慧;趙偉鋒
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 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: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種原位聚合微交聯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特種工程塑料，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，但利用原位聚合微交聯聚乙烯吡咯烷酮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）：（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方法，引入功能基團從而對其進行化學改性。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，對聚醚砜進行磺化改性得到磺化聚醚砜。本體改性在對聚醚砜鏈進行化學改性的同時也會產生讓其斷鏈、性能下降等負面作用，從而限制其應用。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鍵合的方法引入功能基團來改性聚醚砜膜表面。但是此種方法化學反應流程較長，過程復雜，產率較低，耗能，污染大。?

聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是一種水溶性線性結構的聚酰胺，具有較強的親水性，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，其已被廣泛的應用于多種膜材料的改性當中。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，膜的親水穩定性較差（Wan?LS等人,Journal?of?Polymer?Science?Part?B:Polymer?Physics,2006,44(10):1490）。?

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而開發的一種原位聚合微交聯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聚乙烯吡咯烷酮能很好的固定于聚醚砜網絡鏈之間，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、穩定的親水性、抗蛋白污染能力和血液相容性好的優點。?

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。?

原位聚合微交聯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??聚醚砜溶液質量的2～20%?

交聯劑??????????????單體摩爾分數的0.5～10%?

引發劑??????????????單體摩爾分數的0.25～5%?

其中，交聯劑為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量的2～20%、交聯劑為反應單體摩爾分數的0.5～10%、引發劑為反應單體摩爾分數的0.25～5%，在攪拌下，于溫度50～95℃聚合反應2-24h，得到聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜溶液，經放置“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?