[发明专利]一种梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物及其应用

说明书

本发明涉及一种梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物及其制备方法和应用，属于含氟聚合物技术领域。该共聚物是由聚乙烯结构的主链和由聚偏氟乙烯链段(PVDF)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚乙烯醇(PVA)链段组成的侧链结构组成(PVA‑g‑(VDF)_a‑(VAc)_b‑(VAc)c‑SO₃H)，分子结构为：。采用本发明所述梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物制备的聚偏氟乙烯中空纤维膜，能够表现出良好的持久亲水改性效果，可显著提高膜的表面亲水性与抗污染性能。

技术领域

本发明涉及一种梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物及其制备方法和应用，属于含氟聚合物技术领域。

背景技术

氟聚合物材料是高性能有机材料，具有优异的综合性能，是制备分离膜的良好基材。聚偏氟乙烯(PVDF)树脂因其化学稳定性、热稳定性及机械强度都极为突出，成为水处理分离膜的优选。但PVDF具有较强的疏水性，导致成膜后水通量低，且容易产生吸附污染，严重影响了膜分离性能和使用寿命，增加了操作成本。因此，对PVDF膜亲水化改性显得尤为重要。

目前，PVDF膜亲水改性方法有表面改性和本体改性两大类。表面改性是在成膜后对膜表面改性，如表面涂覆、表面化学处理和接枝改性等。但已有的表面改性方法总是存在这样或那样的缺点，例如：表面引发接枝的方法设备复杂，操作成本高，接枝不均匀；而高能辐照处理可能破坏膜的本体结构，降低膜的分离性能和机械强度。本体改性是指对成膜前的聚合物基体进行改性，主要通过共聚和共混实现。共聚改性工艺过程较为复杂，不确定因素多，不利于工业化发展。共混改性主要是将亲水性较强的物质与 PVDF 物理共有研究把聚乙二醇等线型水溶性聚合物及两亲性嵌段共聚物作为亲水性改性剂与PVDF共混制备亲水膜，但在成膜过程以及在膜应用过程中，由于改性剂与PVDF基体无牢固的化学键连接，易很快地洗脱下来，亲水改性稳定性差、衰减快。共聚改性是将具有亲水性基团的分子或分子链通过一系列的共聚反应引入到PVDF分子主链或侧链中，得到具有一定亲水性PVDF 共聚物的工艺方法。

现有技术中，通过共辐射诱导或自由基聚合工艺，将聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇甲基丙烯酸酯二甲基丙烯酰胺或聚丙烯酰吗啉等接枝引入到PVDF侧链，然后应用浸没沉淀相转化法制备PVDF共聚改性薄膜。但接枝共聚存在接枝率低，接枝链段分布不均匀，接枝长度不可控等缺点，影响到PVDF膜的亲水改性效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物。

本发明还提供了一种梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种梳状两亲性聚偏氟乙烯基嵌段共聚物，该共聚物是由聚乙烯结构的主链和由聚偏氟乙烯链段(PVDF)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚乙烯醇(PVA)链段组成的侧链结构组成(PVA-g-(VDF)_a-(VAc)_b-(VAc)c-SO₃H)，具有式（I）所示分子结构：

；

其中，R=CH(CH₃)COOCH₃，CH₂COOCH₂CH₃，CH₂COOCH₂CF₃或CH₂COOCH₃；