[发明专利]一种聚合物膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物膜材料，其特征在于，包含(a)具有两性离子的聚合物和(b)用于制备分离膜的聚合物，其中所述两性离子包括季铵基团。

2.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述具有两性离子的聚合物由含有叔胺基的两亲聚合物季铵化制得，所述两亲聚合物的单体包括同时含有碳碳双键和叔胺基的功能单体。

3.根据权利要求2所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述功能单体选自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述两亲聚合物为ABA嵌段共聚物，所述B嵌段为包含聚二甲基硅氧烷的疏水链段，所述A嵌段为由同时含有碳碳双键和叔胺基的功能单体均聚或共聚得到的亲水链段。

5.根据权利要求2所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述两亲聚合物与所述用于制备分离膜的聚合物的重量比为0.1-30：10-30。

6.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述含有两性离子的聚合物的分子量分布指数为1～1.3。

7.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述用于制备分离膜的聚合物选自含氟聚合物、聚砜及其衍生物、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、纤维素及其衍生物中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的聚合物膜材料，其特征在于，所述聚合物膜材料为平板膜或中空纤维膜。

9.一种聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将用于制备分离膜的聚合物、第二溶剂、致孔剂和两亲聚合物共混配制铸膜液，然后利用制膜工艺制成聚合物膜，所述两亲聚合物的单体包括同时含有叔胺基和碳碳双键的功能性单体；

2)将步骤1)中得到的聚合物膜放入季铵化试剂溶液中进行季铵化反应，得到两性离子化聚合物膜材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述两亲聚合物由原子转移自由基聚合反应制备。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述两亲聚合物为ABA嵌段共聚物，所述B嵌段为包含聚二甲基硅氧烷的疏水链段，所述A嵌段为由同时含有碳碳双键和叔胺基的功能单体均聚或共聚得到的亲水链段。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，制备所述两亲聚合物包括以下步骤：

在反应容器中加入大分子引发剂端卤二甲基聚硅氧烷、络合剂、同时含有叔胺基和碳碳双键的功能性单体、催化剂卤化亚铜和第一溶剂，其中，卤化亚铜应在惰性气体保护下加入，单体、端卤二甲基硅氧烷、卤化亚铜和络合剂的摩尔比为1～10000:1:0.1～10:0.1～10，在惰性气体保护下升温至30～120℃，反应1～72小时。

13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述季铵化反应是在10～70℃温度下进行反应1～72小时。

14.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述同时含有叔胺基和碳碳双键的功能性单体选自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺中的一种或几种。

15.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述铸膜液以质量百分计，包含：用于制备分离膜的聚合物10～30％，致孔剂1～10％，两亲聚合物0.1～30％，第二溶剂30～87.8％，所述铸膜液的配制方法为，将用于制备分离膜的聚合物、致孔剂、第二溶剂和两亲聚合物放入均质化装置中，进行均质化溶解，然后真空或静止脱泡。