[發明專利]一種應用于ECMO的聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110257140.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113144909A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 崔朝亮;何金暉;何婷;周玥;汪朝暉;汪效祖;邢衛紅;范益群
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/08;B01D71/26;A61M1/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 鄒仕娟

本發明涉及一種中空纖維膜的制備方法，具體涉及應用于ECMO的聚4?甲基?1?戊烯中空纖維膜及其制備方法。本發明是采用一種熔融擠出法制備聚4?甲基?1?戊烯多孔膜的方法，本方法生產過程中使用聚4?甲基?1?戊烯與不同種類的稀釋劑制備出不同膜孔形態的聚4?甲基?1?戊烯中空纖維膜，成膜的原理是將聚4?甲基?1?戊烯粉末與稀釋劑混合后，在經過雙螺桿熔融后通過噴絲頭拉伸擠出成型后，通過兩步冷熱拉伸制得聚4?甲基?1?戊烯中空纖維膜，通過沉積槽進行橡膠材料涂覆，在中空纖維膜表面形成致密層，稀釋劑經萃取產生不同的膜孔形態和多孔結構，從而獲得有一定孔徑分布、微孔結構良好、具有防滲漏功能的的聚4?甲基?1?戊烯復合中空纖維膜。

技術領域

本發明涉及一種中空纖維膜的制備方法，具體涉及應用于ECMO的聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜及其制備方法。

背景技術

體外膜肺氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO)，是人工肺和人工心臟的組合，是一種醫療急救技術設備，最核心的部分是膜肺和血泵，分別起人工肺和人工心的作用，可以對重癥心肺功能衰竭患者進行短時間心肺支持，為危重癥的搶救贏得寶貴的時間。ECMO支持是目前其他醫學技術難以替代的輔助治療措施，在一定程度上代表醫院對危重患者的搶救水平。根據MarketsandMarkets研究報告，邁柯唯、美敦力和理諾琺(ECMO品牌為索林)是全球ECMO設備市場的前三名。而適用于ECMO的膜材料，目前全球做的最好的是Membrana公司，現已被3M公司收購。

氣血交換膜是膜氧合器的核心組成部件，作為血液與氣相分隔屏障，同時也為血液氧化提供場所。其中膜皮層表面孔的結構與分布對氣體滲透性和防止血漿滲漏具有極為重要的影響。目前常見的膜氧合器核心材料包括聚丙烯(PP)和聚4-甲基-1-戊烯(PMP)兩種，相較之下， PMP具有更高的氧氣透過率，并因其本身更好的疏水性能使過程中血液流動阻力較低，并減少血液滲透現象。但是，目前全球PMP膜產品被美國的3M公司所壟斷。

聚4-甲基-1-戊烯(PMP)是一種熱塑性聚烯烴，具有良好的機械穩定性和熱穩定性。PMP 還具有優異的透氣性，比聚丙烯(PP)的透氣性高12倍。因此，PMP是一種優良的透氣膜材料，尤其在富氧領域。目前，通過熱誘導相分離法、熔體旋壓-冷拉伸法、溶劑澆鑄法均可制備出表面致密、透氣性高的PMP中空纖維膜。

聚4-甲基-1-戊烯作為一種半結晶性的聚合物，為熔融擠出法制備PMP中空纖維膜提供了條件。中國專利CN104857864A報道了通過采用擠出流延-熔體拉伸法制備聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜的方法，其成膜過程為將熔融的聚4-甲基-1-戊烯(TPX)經過熔融擠出流延機，流延得到聚4-甲基-1-戊烯基膜，將聚4-甲基-1-戊烯基膜熱處理后對熱處理膜進行冷熱拉伸產生微孔，然后進行熱定型處理，以此來獲得微孔結構良好的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜；制備過程中沒有添加第二成分有機溶劑，不產生污染物，符合環保生產理念。該方法雖然避免了加入大量的溶劑，但是需要控制的條件多，工藝生產過程較為復雜，孔徑大小難以調控，過程加工溫度高。

目前還缺少關于應用于ECMO的聚4-甲基-1-戊烯通過熔融擠出法制備結構規整的聚4- 甲基-1-戊烯中空纖維膜的制備技術。

發明內容

本發明的目的是：提供了一種新的制備用于ECMO的聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜的制備方法，本方法能夠獲得具有規模孔形態的膜材料；本發明生產過程中使用聚4-甲基-1-戊烯與不同種類的稀釋劑制備出不同膜孔形態的聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜，成膜的原理是將聚4- 甲基-1-戊烯粉末與稀釋劑混合后，在經過雙螺桿熔融后通過噴絲頭拉伸擠出成型后，通過兩步冷熱拉伸制得聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜，稀釋劑經萃取產生不同的膜孔形態和多孔結構。

技術方案是：

一種應用于ECMO的聚4-甲基-1-戊烯中空纖維膜，包括基層以及基層表面的涂覆層，所述的基層包括有按照重量百分比計的如下組分：