[發(fā)明專利]兩性離子砜聚合物共混物和中空纖維膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680070265.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN108430613B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周宏毅;M.J.米斯納;袁衛(wèi);J-A.M.伯迪克;P.J.麥吉爾克;J.E.豪森;R.D.伯切斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思拓凡瑞典有限公司
• 主分類號(hào): B01D71/80
• 分類號(hào): B01D71/80;B01D71/68;B01D69/02;B01D63/08
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 麥振聲;黃希貴

本文提供適用于制備中空纖維膜的聚合物的共混物。聚合物共混物包含含有具有兩性離子官能團(tuán)的砜聚合物的第一聚合物和含有砜聚合物的第二聚合物的共混物。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)是2014年11月19日提交的標(biāo)題為“Zwitterion-Functionalized PolymerHollow-Fiber Membranes And Associated Method (兩性離子官能化的聚合物中空纖維膜和相關(guān)方法)”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4/547,306的部分繼續(xù)申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。

背景

本公開通常涉及用于制備中空纖維膜的聚合物共混物。聚合物共混物包含至少一種包含兩性離子基團(tuán)的聚合物。

多孔中空纖維聚合物膜用于許多應(yīng)用，例如血液透析、超濾、納濾、反滲透、氣體分離、微濾和滲透蒸發(fā)。對(duì)于這些應(yīng)用中的許多，具有最佳選擇性以及化學(xué)、熱和機(jī)械穩(wěn)定性的膜是理想的。在許多應(yīng)用(例如生物分離或水過濾)中，具有改善的親水性、改善的生物相容性或低污損中的一種或多種的膜也可能是合乎需要的。

聚亞芳基醚，特別是聚醚砜和聚砜，由于其機(jī)械、熱和化學(xué)穩(wěn)定性而經(jīng)常用作膜材料。然而，這些聚合物是疏水性的，且缺乏生物相容性和水性應(yīng)用所需的親水性。通過聚合物共混已經(jīng)實(shí)現(xiàn)膜親水性的改善，例如在少量親水性聚合物如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的存在下制造多孔膜。然而，由于PVP是水溶性的，它會(huì)從多孔聚合物基質(zhì)中緩慢浸出，產(chǎn)生產(chǎn)品可變性。或者，親水性已經(jīng)經(jīng)由聚合物主鏈的官能化和羧基、腈或聚乙二醇官能團(tuán)的引入而實(shí)現(xiàn)。然而，這些化學(xué)改性可能是復(fù)雜的、昂貴的和低效的。此外，添加官能團(tuán)可能使得難以由官能化聚合物制造中空纖維膜。解決由于官能團(tuán)引起的問題的一種方法是在制造后將膜官能化；但這種方法增加膜的制造成本。

本領(lǐng)域需要易于加工和/或制造成膜(包括中空纖維膜)、但也能減少蛋白質(zhì)結(jié)合和/或污損并提供適用于水性應(yīng)用的良好機(jī)械性質(zhì)的材料。

概述

本文提供減輕用于制造中空纖維膜的先前已知方法的某些限制的聚合物共混物。本發(fā)明的共混物提高官能化聚合物的可加工性，且也減少對(duì)膜的澆鑄后官能化的需求。

本文提供中空纖維膜，其包含含有具有兩性離子官能團(tuán)的砜聚合物的第一聚合物和含有砜聚合物的第二聚合物的共混物：

一方面，本文提供中空纖維膜，其包含含有具有兩性離子官能團(tuán)的砜聚合物的第一聚合物和含有砜聚合物的第二聚合物的共混物，其中包含具有兩性離子官能團(tuán)的砜聚合物的第一聚合物包含與式II的結(jié)構(gòu)單元連接的式IA或式IB的結(jié)構(gòu)單元，且其中包含砜聚合物的第二聚合物包含具有式II、III、IV或V的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元，其中式IA、IB、II、III、IV和V的結(jié)構(gòu)如在下面的詳細(xì)描述部分中描述。

附圖

當(dāng)參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中在所有附圖中相同的字符代表相同的部分，其中：

圖1顯示包含高分子量聚合物的中空纖維膜和包含本發(fā)明要求保護(hù)的聚合物共混物的中空纖維膜的橫截面之間的比較。

圖2顯示中空纖維膜的蛋白質(zhì)結(jié)合性質(zhì)(污損)之間的比較：(1)高分子量聚砜(PSU)(MW 54kg/mol)超濾中空纖維膜，(2)高分子量聚砜(PSU)(MW 54kg/mol)微濾中空纖維膜，(3)包含兩性離子基團(tuán)的PSU(ZwPSU)微濾中空纖維膜，(4)包含本發(fā)明的聚合物共混物(MW?49.3kg/mol)的微濾中空纖維膜，和(5)包含兩性離子基團(tuán)的PSU(ZwPSU)微濾中空纖維膜。從高分子量聚合物到聚合物共混物，觀察到對(duì)形態(tài)和IgG結(jié)合(ELISA)沒有影響或影響最小。

詳述