[发明专利]包含聚合物和添加剂的多孔制品，其制备方法以及其用途

说明书

本发明涉及用于制备多孔制品、值得注意地微孔膜或中空纤维的聚合物组合物(C)。更具体地，本发明涉及一种方法，该方法由至少一种半晶质或无定形聚合物(P)与添加剂的共混物制备多孔制品，接着是使该制品成型并使该制品与水接触以溶解该添加剂并在该成型制品内产生相互连通的孔隙网络的步骤。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月6日提交的美国临时申请号62/404,934以及2017年1月30日提交的欧洲专利申请号17153832.5的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及用于制备多孔制品、值得注意地微孔膜的聚合物组合物。更具体地，本发明涉及一种方法，该方法由至少一种半晶质或无定形聚合物与添加剂的共混物制备多孔制品，接着是使该制品成型并使该制品与水接触以溶解该添加剂并在该成型制品内产生相互连通的孔隙网络的步骤。

背景技术

多孔聚合物膜用于多种多样的应用中。它们可以使用不同的方法制备。

相转化法是目前最常用的方法。相转化指的是膜形成的过程，其中聚合物溶液通过沉淀开始变成半固体凝胶相。在非溶剂诱导相分离(NIPS)方法中，将含有聚合物、合适的溶剂和/或共溶剂的均匀聚合物溶液(又称为“原液溶液”)典型地通过流延加工成薄膜，并且然后通过使其与非溶剂介质接触而沉淀。在热诱导相分离(TIPS)方法中，通过降低聚合物溶液的温度来获得沉淀。这些方法使用溶剂，如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。溶剂的使用产生了大量的环境和处理问题。已经存在许多积极的研究工作以用环境友好的替代物代替溶剂的使用。

被称为模板浸出技术的另一种方法可用于由不溶于常见有机溶剂的聚合物制备多孔膜。在该技术中，均匀薄膜由膜基质材料和可浸出组分的混合物制备。可浸出组分可以是可溶性低分子量物质或甚至大分子材料，如聚(乙烯醇)(PVA)或聚(乙二醇)(PEG)。已经制备薄膜后，通过合适的化学处理去除可浸出组分，并且其结果是形成多孔结构。该方法的一个缺点是在高于300℃的温度下降解的PEG和PVA的低热稳定性。

US 5,064,580披露了一种用于由聚(醚醚酮)(PEEK)聚合物和增塑剂制备微孔膜的方法，该方法在挤出或流延温度下能够溶解至少一部分PEEK聚合物。该方法包括以下步骤，该步骤包括浸出膜以去除至少一部分增塑剂。

US 6,887,408披露了一种用于制备PAEK的多孔制品的方法。该方法包括形成PEEK/PEI共混物，通过挤出、模制或流延由共混物形成成型制品，通过化学处理将PEI分解为成型制品中的低分子量片段，并从制品中去除这些低分子量片段。去除PEI片段的化学试剂包括例如氨、肼、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等。

GB 980,229涉及使用水溶性阴离子型表面活性剂生产微孔烯属聚合物(主要地聚乙烯和聚丙烯聚合物)。

仍然需要提供由无定形或半晶质聚合物制成的多孔制品，这些制品通过环境友好的方法制备，该方法不使用如NMP或DMF的溶剂，或不涉及任何辐射源。本发明的另一个目的是提供一种用于制备这些多孔制品的简单且有成本效益的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合物组合物(C)，该聚合物组合物适合于制备多孔聚合物制品，例如膜或中空纤维。

根据一个实施例，该制品由半晶质聚合物例如聚(醚醚酮)(PEEK)或聚(亚苯基硫醚)(PPS)制成，呈现出有价值的热特性、机械特性(即防止孔塌缩的刚度)、耐化学性，并且已知不可溶于大多数常见溶剂。

本发明的另一个目的是提供一种用于制备这些多孔制品的简单且有成本效益的方法，该方法不使用如NMP或DMF的溶剂或者不涉及照射源。