[发明专利]聚砜在N-酰基吗啉中的溶液在制备UF膜中的用途有效

专利信息
申请号: 201780037840.7 申请日: 2017-06-14
公开(公告)号: CN109312151B 公开(公告)日: 2021-08-24
发明(设计)人: O·格龙瓦尔德;M·韦伯;U·卡尔;N·玛丽昂 申请(专利权)人: 杜邦安全与建设公司
主分类号: C08L71/00 分类号: C08L71/00;B01D67/00;B01D69/00;B01D71/00;C08J5/18;C08L63/00;C08L81/06;D01F6/78
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 谭邦会
地址: 美国特*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 酰基吗啉 中的 溶液 制备 uf 用途
【说明书】:

发明涉及包含砜聚合物、水溶性聚合物和式I的N‑酰基吗啉的溶液,其中R1是氢原子或C1‑C3烷基。

描述

本发明涉及包含砜聚合物、水溶性聚合物和式I的N-酰基吗啉的溶液:

其中R1是氢原子或C1-C3烷基。此外,本发明涉及制备膜的方法,其中使用该溶液。

砜聚合物如聚砜、聚醚砜和聚亚苯基砜是高性能聚合物,其由于它们的机械性能和它们的化学和热稳定性而用于各种技术应用。然而,砜聚合物在许多常见溶剂中具有有限的溶解度。特别是砜聚合物的低分子量级分引起砜聚合物溶液的浑浊,如J.G Wijmans和C.A.Smolders,Eur.Polym.J.19,第12期,第1143-1146页(1983)。US 5885456公开了作为砜聚合物的合适溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基丙烯酰胺(DMAD)或二甲亚砜(DMSO)。

一种主要的技术应用是使用砜聚合物作为制备膜,特别是超滤膜(UF膜)的原料,如US 4207182和US 5885456中所述。超滤膜应具有许多孔。然而,孔的尺寸应小。孔隙率应允许通过膜的高水渗透率。另一方面,水应尽可能地提纯,并且UF膜应尽可能好地保留任何聚合物,甚至水中存在的低分子量聚合物。

制备砜聚合物的UF膜的方法包括将砜聚合物和水溶性聚合物溶于溶剂中,使砜聚合物由该溶剂凝固和其他后处理步骤。溶剂的选择对于该方法是必需的并且影响所得膜的性能,包括但不限于膜的机械稳定性、水渗透性和孔的尺寸。

在GB 2047162中,公开了N-甲酰基吗啉和N-乙酰基吗啉在制备聚砜膜中的用途。在GB 2047162的实施例中,仅使用甲酰基哌啶。GB 2047162中公开的膜不适合作为UF膜,因为没有使用对膜的孔隙率而言必需的水溶性聚合物。

在溶剂领域,持续需求可替代目前特定应用中所用溶剂的替换溶剂。在砜聚合物的情况下,替换溶剂应能够制备允许高含量砜聚合物而无浑浊的溶液。就由其制备的UF膜而言,重要的是实现良好标准的UF膜质量。特别地,该膜的水渗透性应尽可能高,并且孔尺寸应低,使得即使是低分子量聚合物也尽可能地保留。

本发明的一个目的是提供用于制备膜,特别是UF膜的替换溶剂。替换溶剂应满足上述要求。

因此,已经发现了如上所定义的溶液和由其制备膜的方法。

砜聚合物

该溶液包含砜聚合物。术语“砜聚合物”应包括不同砜聚合物的混合物。

砜聚合物在聚合物中,优选在聚合物的主链中包含-SO2-单元。

优选地,砜聚合物包含每100克(g)聚合物至少0.02mol-SO2-单元,特别是至少0.05mol-SO2-单元。更优选包含每100g聚合物至少0.1mol-SO2-单元的砜聚合物。最优选包含每100g聚合物至少0.15SO2单元,特别是至少0.2mol-SO2-单元的砜聚合物。

通常砜聚合物确实包含每100克(g)聚合物最多2mol-SO2-单元,特别是最多1.5mol-SO2-单元。更优选包含每100克聚合物最多1mol-SO2-单元的砜聚合物。最优选包含每100克聚合物最多0.5-SO2-单元的砜聚合物。

优选地,砜聚合物包含芳族基团,简称为芳族砜聚合物。

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