[发明专利]多孔膜

说明书

本发明涉及一种多孔膜、其制造方法及其用途。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月9日提交的欧洲专利申请号16183379.3的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种多孔膜、其制造方法及其用途。

背景技术

多孔膜是离散的、薄的界面，该界面减轻了与它们接触的化学物种的渗透。多孔膜的关键特性是其控制穿过膜自身的化学物种的渗透速率的能力。在许多不同应用像分离应用(水和气体)或药物递送应用中利用了这种特征。

芳香族聚合物(如聚砜和聚醚砜)、部分氟化的聚合物(如聚偏二氟乙烯)和聚酰胺由于其良好的机械强度和热稳定性被广泛用于微滤膜和超滤膜的制备中。

适合用作微滤和超滤的聚合物膜典型地在“筛”机构下控制渗透，因为液体或气体的通道主要受对流通量的支配。此类聚合物膜主要通过相转化方法生成，这些方法可以产生具有非常大部分的空隙(孔隙率)的物品。

多孔聚合物膜主要通过相转化方法生成，这些方法提供具有大部分的空隙(或者换言之，具有高孔隙率)的物品。

典型地通过流延成薄膜加工含有聚合物、合适的溶剂和/或共溶剂以及任选地一种或多种添加剂的均匀的聚合物溶液(也被称为“原液溶液”)，并且然后通过所谓的非溶剂诱导相分离(NIPS)方法通过使其与非溶剂介质接触而沉淀。该非溶剂介质通常是水或水和表面活性剂、醇和/或该溶剂自身的混合物。

还可以通过所谓的热诱导相分离(TIPS)方法通过降低聚合物溶液的温度来获得沉淀。

可替代地，该沉淀可以通过所谓的蒸汽诱导相分离(VIPS)方法通过在非常高的水蒸气含量下使经由流延加工的薄膜与空气接触来诱导。

尽管如此，该沉淀可以通过所谓的蒸发诱导相分离(EIPS)方法通过由经由流延加工的薄膜蒸发溶剂来诱导。典型地，在该方法中以与水(所谓的“非溶剂”)的混合物使用具有低沸点的有机溶剂(如THF、丙酮、MEK等)。首先将聚合物溶液挤出并且然后由于易挥发溶剂的蒸发和非溶剂的富集而沉淀。

以上方法可以组合和/或依次使用以提供具有特定形态和性能的膜。例如，可以将EIPS方法与VIPS方法和NIPS方法结合以便完成凝结过程。

当使用聚氨酯聚合物来制造多孔膜时，EIPS方法被称为“热凝结方法”。在这种情况下，用预聚物来制备原液溶液，并且随着形成膜，用热后处理将其稳定化以固定多孔结构并且交联该预聚物。

如在膜分离过程中，已经例如通过以下文献披露表面改性大分子和其应用：KHAYET，M.等人，Study on surface modification by surface-modifyingmacromolecules and its applications in membrane separation processes[关于通过表面改性大分子的表面改性以及其在膜分离过程中的应用的研究]，Journal of AppliedPOlymer Science[应用聚合物科学杂志]，2003，第89卷，第2902-2916页，以及NAM WOO KIM等人，Preparation of water repellent polyurethane coating films usingperfluoroalkyl alcohol[使用全氟烷基醇制备斥水的聚氨酯涂层薄膜]，KoreanChem.Eng.Res.[韩国化学工程杂志]，2016，第54卷，第3期，第387-393页。然而，这两种制品仅披露了部分氟化的醇，这些醇不包含全氟聚醚链。

发明内容

然而，提供显示出良好机械特性以及拒水性和拒油性二者的多孔膜仍然是关键的。