[發明專利]一種超支化聚合物改性聚合物膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710971148.3
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107824057B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳莉;徐李昊;吳子康;何洋;趙義平
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/02;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 栗華楠

1.一種超支化聚合物改性聚合物膜的制備方法，其特征在于：包括下述步驟：(1)N,N-二芐基-2氨基聚縮水甘油醚的合成：將引發劑N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷加入無水苯或甲苯中，經過除氧后，向體系中加入氫氧化銫一水合物，經反應，得到固體反應物，將所述固體反應物加入二甘醇二甲醚中，經除氧，向體系中逐滴加入縮水甘油，得到高粘性產物，將高粘性產物經溶解，通過陽離子交換樹脂置換得到置換溶液，再將所述置換溶液提純、沉淀、烘干得到產物N,N-二芐基-2氨基聚縮水甘油醚；

(2)氨基末端超支化聚縮水甘油醚的合成：將N,N-二芐基-2氨基聚縮水甘油醚溶解至甲醇溶液中，加入催化劑，體系在高壓氫氣環境下反應后，經過濾、提純、烘干后得到產物氨基末端超支化聚縮水甘油醚；

(3)植物多酚改性聚合物膜的制備：將聚合物膜浸沒于含有植物多酚以及金屬鹽的TRIS緩沖溶液中，待反應后，得到植物多酚改性聚合物膜；

(4)超支化聚合物接枝改性聚合物膜的制備；將所述植物多酚改性聚合物膜浸沒于含有氨基末端超支化聚縮水甘油醚和NaCl的TRIS緩沖溶液中反應，洗滌、烘干后得到超支化聚合物接枝改性聚合物膜。

2.如權利要求1所述的一種超支化聚合物改性聚合物膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，引發劑N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷的合成步驟如下：向極性溶劑中加入三羥甲基氨基甲烷(TRIS)，經溶解混合后，調節體系pH至7-9，繼續攪拌后，向上述體系中加入芐基溴，經回流反應、減壓蒸餾、有機溶劑萃取、洗滌、除水、重結晶后得到引發劑N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷。

3.如權利要求1所述的一種超支化聚合物改性聚合物膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中引發劑N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷的合成包括以下步驟：向極性溶劑中加入TRIS，40-60℃下攪拌1-2h，得到混合液A，所述極性溶劑與TRIS的比例為100-200ml：3-8g；向混合液A中加入強堿弱酸鹽，調節體系pH至7-9，繼續攪拌1-2h，得到混合液B；向所述混合液B中加入芐基溴，120-160℃條件下回流反應18-30h，待反應體系冷卻至室溫，過濾，除去強堿弱酸鹽固體，得到混合溶液C，所述芐基溴與TRIS的質量比為14-20:3-8；將混合溶液C置于減壓蒸餾裝置，80-90℃真空烘箱輔助除去極性溶劑，得到N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷粗產物；用氯仿溶解N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷粗產物，經萃取，得到混合溶液D，并用去離子水和飽和碳酸氫鈉溶液反復洗滌2-4次，向其中加入除水劑A，攪拌3-6h，除去溶液中殘留的水分，過濾，通過旋蒸除去體系中的氯仿溶劑，加入乙酸乙酯，重結晶；60-80℃下真空烘干，得到白色固體引發劑N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷；所述TRIS、氯仿、除水劑A以及乙酸乙酯的添加比例為：3-8g：200-400ml：1-3g：20-30ml。

4.如權利要求1所述的一種超支化聚合物改性聚合物膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)的N,N-二芐基-2氨基聚縮水甘油醚的合成包括以下步驟：向無水苯或甲苯中加入引發劑N,N-二芐基-2氨基-三羥甲基甲烷，通入氮氣10-20分鐘除氧，得到懸浮液A，所述引發劑與無水苯或甲苯的比例為0.5-5g：1-20ml；向懸浮液A中加入氫氧化銫一水合物，50-70℃攪拌反應1-2小時，所述氫氧化銫一水合物與引發劑的質量比為0.2-2：0.5-5；之后在70-80℃下，經真空抽濾1-2h，除去無水苯或甲苯溶劑，得到混合物B；向混合物B中加入二甘醇二甲醚，將體系升溫至90-100℃，持續通氮氣10-30分鐘，所述二甘醇二甲醚與引發劑的比例為30-50ml：1g；向氮氣保護的反應體系逐滴加入縮水甘油，滴加時間不小于8h，繼續攪拌反應8-12h后得到高粘性產物，所述引發劑與縮水甘油的比例為1g：10ml-80ml；將產物溶于甲醇中，經過陽離子交換樹脂攪拌、過濾除去陽離子交換樹脂，濃縮，倒入冷乙醚之中沉淀數次，在70-80℃條件下抽真空1-3h，直到質量不再發生變化，得到最終反應產物N,N-二芐基-2氨基聚縮水甘油醚。