[發明專利]一種聚合物膜材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810272464.6
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110314561A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 何春菊;邱中勇;王建秀;劉子媛;曲智華;曲智清
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/42;B01D71/48;B01D71/38;B01D71/26;B01D71/10;B01D71/12;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

1.一種聚合物膜材料，其特征在于，包含(a)具有兩性離子的聚合物和(b)用于制備分離膜的聚合物，其中所述兩性離子包括季銨基團。

2.根據權利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述具有兩性離子的聚合物由含有叔胺基的兩親聚合物季銨化制得，所述兩親聚合物的單體包括同時含有碳碳雙鍵和叔胺基的功能單體。

3.根據權利要求2所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述功能單體選自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺中的一種或幾種。

4.根據權利要求2所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述兩親聚合物為ABA嵌段共聚物，所述B嵌段為包含聚二甲基硅氧烷的疏水鏈段，所述A嵌段為由同時含有碳碳雙鍵和叔胺基的功能單體均聚或共聚得到的親水鏈段。

5.根據權利要求2所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述兩親聚合物與所述用于制備分離膜的聚合物的重量比為0.1-30：10-30。

6.根據權利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述含有兩性離子的聚合物的分子量分布指數為1～1.3。

7.根據權利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述用于制備分離膜的聚合物選自含氟聚合物、聚砜及其衍生物、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、纖維素及其衍生物中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述聚合物膜材料為平板膜或中空纖維膜。

9.一種聚合物膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將用于制備分離膜的聚合物、第二溶劑、致孔劑和兩親聚合物共混配制鑄膜液，然后利用制膜工藝制成聚合物膜，所述兩親聚合物的單體包括同時含有叔胺基和碳碳雙鍵的功能性單體；

2)將步驟1)中得到的聚合物膜放入季銨化試劑溶液中進行季銨化反應，得到兩性離子化聚合物膜材料。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述兩親聚合物由原子轉移自由基聚合反應制備。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述兩親聚合物為ABA嵌段共聚物，所述B嵌段為包含聚二甲基硅氧烷的疏水鏈段，所述A嵌段為由同時含有碳碳雙鍵和叔胺基的功能單體均聚或共聚得到的親水鏈段。

12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，制備所述兩親聚合物包括以下步驟：

在反應容器中加入大分子引發劑端鹵二甲基聚硅氧烷、絡合劑、同時含有叔胺基和碳碳雙鍵的功能性單體、催化劑鹵化亞銅和第一溶劑，其中，鹵化亞銅應在惰性氣體保護下加入，單體、端鹵二甲基硅氧烷、鹵化亞銅和絡合劑的摩爾比為1～10000:1:0.1～10:0.1～10，在惰性氣體保護下升溫至30～120℃，反應1～72小時。

13.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述季銨化反應是在10～70℃溫度下進行反應1～72小時。

14.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述同時含有叔胺基和碳碳雙鍵的功能性單體選自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺中的一種或幾種。

15.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述鑄膜液以質量百分計，包含：用于制備分離膜的聚合物10～30％，致孔劑1～10％，兩親聚合物0.1～30％，第二溶劑30～87.8％，所述鑄膜液的配制方法為，將用于制備分離膜的聚合物、致孔劑、第二溶劑和兩親聚合物放入均質化裝置中，進行均質化溶解，然后真空或靜止脫泡。