[發明專利]一種聚合物多孔膜、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201410067892.7
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103833957B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 馬光輝;張榮月;米亞策;周煒清;蘇志國
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50;C08G59/20;C08G59/32;C08G63/127;C08G8/20;C08F212/08;C08F212/36;C08J9/26;B01F3/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,楊晞

1.一種聚合物多孔膜，其特征在于，所述聚合物多孔膜表面與內部的孔結構一致，彎曲的圓柱狀孔彼此交織并向四面延展，形成三維網絡，孔的橫截面呈不規則圓形，孔在膜表面傾斜的角度各不相同；孔徑范圍為1～30μm，孔徑均一，孔與孔之間相互連通；聚合物三維骨架的尺寸為500nm～5μm；孔隙率為20～90％；所述聚合物多孔膜表面疏水，接觸角為60°～130°；所述聚合物多孔膜的耐受pH范圍為1～14，機械強度耐受最高上限為15MPa；

所述聚合物多孔膜由以下方法制備得到：

(1)將疏水性聚合單體、致孔劑、交聯劑以及任選地引發劑均勻混合，然后使得到的混合物在密封的條件下，發生聚合反應；

(2)除去聚合反產物中的可溶物；

(3)干燥，得到聚合物多孔膜；

任選地，進行步驟(4)：將步驟(3)得到的聚合物多孔膜進行機加工；

步驟(1)中所述疏水性聚合單體為環氧類單體、多元羧酸類單體或苯酚類單體中的任意一種或者至少兩種的混合物；交聯劑為多元胺、多元酸酐、多元醇或醛類交聯劑中的任意一種或者至少兩種的混合物；

步驟(1)中所述交聯劑的摩爾用量為所述疏水性聚合單體的10.0～70.0％，所述疏水性聚合單體和交聯劑的用量之和為致孔劑摩爾用量的10～50％。

2.一種如權利要求1所述的聚合物多孔膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將疏水性聚合單體、致孔劑、交聯劑以及任選地引發劑均勻混合，然后使得到的混合物在密封的條件下，發生聚合反應；

(2)除去聚合反產物中的可溶物；

(3)干燥，得到聚合物多孔膜；

任選地，進行步驟(4)：將步驟(3)得到的聚合物多孔膜進行機加工。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述聚合反應容器為模具時，步驟(1)和步驟(2)之間進行：待聚合反應完成后，脫模以得到聚合反應產物。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(1)通過攪拌或振蕩實現均勻混合。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述環氧類單體選自1,1,2,2-四[p-(2,3-環氧丙氧基)苯基]乙烷、E-51型環氧樹脂、環己烷-1,2-二羧酸二縮水甘油酯、聚[(2-環氧乙烷基)-1,2-環己二醇]2-乙基-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇醚(3:1)或4,4’-TGDDE中的任意一種或者至少兩種的混合物。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述環氧類單體為雙酚A型環氧樹脂。

7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多元羧酸類單體選自鄰羧基苯乙酸、對苯二甲酸、均苯三甲酸中的任意一種或者至少兩種的混合物。

8.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述苯酚類單體選自聯苯二酚或/和苯酚。

9.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多元胺選自1,2-乙二胺、鄰苯二胺、對苯二胺、N,N'-二苯基聯苯二胺、N,N'-二萘聯苯二胺、1,2-丙二胺或4,4’-二氨基二環己基甲烷中的任意一種或者至少兩種的混合物。

10.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多元酸酐為4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐。

11.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多元醇選自丙二醇、丙三醇或山梨醇中的任意一種或者至少兩種的混合物。

12.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述醛類交聯劑為甲醛。

13.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述引發劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈或過硫酸鉀中的任意一種或者至少兩種的混合物。

14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述引發劑的用量為疏水性聚合單體質量的0.1～5％。

15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述引發劑的用量為疏水性聚合單體質量的0.5～4.5％。

16.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述致孔劑為有機溶劑混合物，由良溶劑和不良溶劑組成。