[其他]親水性多孔膜及其生產方法

無效

• 申請號: 87100639
• 申請日: 1987-01-07
• 公開（公告）號: CN87100639A
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 伊藤元;三谷和民
• 申請（專利權）人: 三菱人造絲株式會社
• 主分類號: C08L23/00
• 分類號: C08L23/00;C08K5/16;C08J5/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊鋼

本發明涉及用于水處理和血液純化領域的親水性多孔膜及其生產方法。更準確地說，本發明涉及一種其微孔被親水性聚合物覆蓋的多孔聚烯烴膜及其生產方法。

多孔聚烯烴膜的應用領域之所以迅速擴大，是由于它具有優良的機械性能和耐化學性。然而，多孔聚烯烴膜是疏水性的，水難以滲透過去，因此必需進行親水性處理，使包括水在內的親水性液體能滲透過去。為了通過對聚烯烴薄膜的表面改性來獲得親水性，已研究了各種方法。已推薦的表面光滑的膜狀材料的親水化方法，不能簡單地應用到表面構型復雜的多孔膜上。

已知的多孔聚烯烴膜的親水化方法有有機溶劑潤濕和水取代法、物理吸附法和化學表面改性法，其中，溶劑潤濕和水取代法是將多孔聚烯烴膜的整個表面（包括微孔隙），用與水具有良好混溶性的有機溶劑（如醇或酮）進行潤濕處理，然后用水取代有機溶劑;物理吸附法是將親水性物質如聚乙烯醇或表面活性劑吸附在多孔膜的表面上，使多孔膜獲得親水性（日本專利，公開號153872/1979和24732/1984）;化學表面改性法是把多孔膜暴露在輻射線下，使親水性單體固定在膜表面（日本專利，公開號38333/1981）或使疏水性樹脂的多孔結構在用水溶性高分子材料和表面活性劑浸漬的狀態下進行等離子處理（日本專利，公開號157437/1981）。

有機溶劑潤濕和水取代法中，在貯存和使用過程中，如果水一旦從微孔隙中失去，含有這些無水的微孔隙部分就恢復疏水性，不再允許水滲透過去。由于多孔膜的周圍必需經常保持水，所以多孔膜的處理難以進行。雖然物理吸附方法容易實現，但如果長期使用生成的多孔膜，親水性物質就會脫落。因此這種方法不能認為是一種十分滿意的親水化方法。慣用的化學表面改性法會帶來很多問題。當多孔膜暴露在輻射線下或進行等離子處理時，在膜的厚度方向上難以獲得均勻的親水性。當膜很厚或為空心纖維形式時，尚若人們企圖在多孔膜整個厚度上均勻地進行親水化處理，就會不可避免地降低多孔膜基質的機械強度，從而導致損壞。

本發明的目的是提供一種多孔聚烯烴膜，親水性聚合物牢固地固定在該膜的所有孔壁上，從而得到親水性耐久的和具有足夠機械強度的多孔聚烯烴膜。

一方面，本發明提供一種親水性多孔膜，其中，主要由雙丙酮丙烯酰胺組成的交聯親水性聚合物固定在原料多孔聚烯烴膜的至少部分孔壁上。

另一方面，本發明提供一種上述親水性多孔膜的生產方法。該方法包括步驟（A）：把一種可交聯的單體雙丙酮丙烯酰胺和聚合引發劑固定在原料多孔聚烯烴膜的至少部分孔壁上;步驟（B）：加熱，使這些單體聚合。

本發明中，形成多孔聚烯烴膜的聚烯烴包括聚合物或共聚物及其氟化（共）聚合物，其中，共聚物主要（80%重量或更大）由一種或多種單體組成，這些單體選自乙烯、丙烯、4-甲基戊烯-1和3-甲基丁烯-1。原料多孔膜可為任何形式，例如空心纖維膜、平面膜或管狀膜。根據最終用途，雖然可采用各種孔隙大小的原料多孔膜，但較好的原料多孔膜的膜厚為約20-200微米，孔隙度為約20-90%（體積），水滲透率為約0.001-10升/分·時·毫米汞柱（由醇決定的親水法測定），孔隙大小約為0.01-5微米。

多孔聚烯烴膜有各種各樣的孔隙結構。從孔隙度高這個觀點出發，最好使用由拉伸法得到的多孔聚烯烴膜，這種膜對于由凝結而造成的性能下降很不敏感。由拉伸方法獲得的多孔膜具有槽狀結構，在此結構中，由微纖維和結節部分形成的微小間隙（孔）在三維模型中互相連通。例如可用美國專利4055696或4401567中敘述的方法進行生產。

就多孔膜的形狀來說，由于空心纖維膜每單位體積的膜面積大，因此使用空心纖維膜最好。

本發明的多孔聚烯烴膜的“至少部分孔壁”這個術語是指它的部分或全部孔壁被交聯的親水性聚合物所固定。

使用多孔膜時，在通常的內膜壓力差下，如果固定在多孔壁上的交聯親水性聚合物在使水滲透過多孔膜的孔隙時，能達到容許流速就足夠了，不必用聚合物覆蓋全部孔壁。因此親水性聚合物可以固定或可以不固定在多孔壁的外表面上。

文中采用“以物理方法固定”這個術語的含義是指聚合物牢固地結合在或粘附在孔壁上，達到在多孔膜的貯存或使用情況下，聚合物不易脫落。聚合物可通過固定效應（anchorage????effects）牢固地粘附到孔壁上。因此，聚合物可用這種方式粘著交聯，封住微纖維或結節部分，形成槽狀孔隙。