[发明专利]聚苯胺膜、其用途及其方法

说明书

本文公开了增加膜的亲水性的方法。用一种或多种亲水性恢复剂处理包含聚苯胺或其共聚物和一种或多种凝胶抑制剂的膜，从而增加所述膜的亲水性。还公开了由所公开的方法产生的膜。本摘要旨在作为用于在具体领域中搜索目的的浏览工具，而非意图限制本发明。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年10月12日提交的第61/713,439号美国临时申请的权益，该临时申请通过引用全部并入本文中。

发明背景

导电性聚合物(聚苯胺)历来用于制造传感器[1-3]、电池电极[4]、电磁屏蔽装置[5，6]和抗腐蚀涂料[7-9]。聚苯胺最近作为膜材料引起了关注[10-12]。聚苯胺的可加工性在某种程度上受限于特定的溶剂。凝胶抑制剂已被用于溶剂系统中，以增加聚苯胺的可加工性。然而，当使用凝胶抑制剂时所得到的膜具有较高的疏水性，这可能对膜的性能和维护产生负面影响。

因此，本文描述了膜、制造膜的方法以及膜的用途，其中采用凝胶抑制剂产生的膜已被处理以增加膜的亲水性。

概述

根据本发明的目的，如本文中所体现和广泛描述的，本发明在一个方面涉及增加包含聚苯胺或其共聚物和一种或多种凝胶抑制剂的膜的亲水性的方法。

本文公开了增加膜亲水性的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含聚苯胺、聚苯胺衍生物或其共聚物和一种或多种凝胶抑制剂的膜；和(b)用一种或多种亲水性恢复剂处理所述膜，从而增加所述膜的亲水性。

本文还公开了被实施了本文所公开的方法的膜。

本文还公开了包含一个或多个本文所公开的膜的制品。

虽然可以用特定的法定类别(如系统法定类别)对本发明的方面进行描述和要求保护，但这仅是为了方便，并且本领域技术人员将理解到可以用任何的法定类别对本发明的各方面进行描述和要求保护。除非另有明确说明，否则决非意图将本文所列出的任何方法或方面解释为要求以特定顺序来进行其步骤。因此，在权利要求书或说明书中，当方法权利要求没有确切地说明步骤是限于特定顺序时，在任何方面决非意图推断顺序。这适用于任何可能的非表达解释基础，包括相对于步骤排列或操作流程的逻辑事项、从语法组织或标点中得到的明显含义或者在说明书中所描述的方面的数字或类型。

附图说明

被包括在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了几个方面，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1示出了聚苯胺(PANi)的翠绿亚胺碱形式、溶剂1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和凝胶抑制剂4-甲基哌啶(4MP)之间的潜在的氢键合相互作用。

图2示出了针对在使用不同的时间间隔在50℃下的100mM CSA后处理之后的PANi-NMP-4MP膜的水接触角。

图3示出了非织造载体和PANi膜的热分解。

图4示出了针对PANi膜和CSA的FTIR谱图。

图5示出了针对a)NMP、b)4MP、c)PANi-NMP膜、d)PANi-NMP-4MP膜、e)CSA处理的PANi-NMP-4MP膜和f)NH₄OH-CSA处理的PANi-NMP-4MP膜的¹H NMR谱图。

图6示出了通过流动电流测定确定的PANi膜的Zeta电势。

图7示出了PANi膜横截面和表面SEM图像。

图8示出了说明PANi翠绿亚胺碱上的4MP的还原和环取代的示意图。

图9示出了无凝胶抑制剂下由PANi-NMP制成的膜的SEM图像。

图10示出了采用4-MP作为凝胶抑制剂由PANi-NMP制成的膜的SEM图像。