[发明专利]一种改性聚醚砜及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种改性聚醚砜及其制备方法和应用。本申请的改性聚醚砜，由微水解的聚乙烯吡咯烷酮通过点击化学反应接枝于聚醚砜上而成。本申请的改性聚醚砜，将微水解的聚乙烯吡咯烷酮通过点击化学反应接枝在聚醚砜上，使得聚乙烯吡咯烷酮不易洗脱；进而使得制备的聚醚砜中空纤维膜化学性质更稳定、耐热，具有更稳定的亲水性和水润湿性，以及良好的生物相容性和抗污性。

技术领域

本申请涉及聚醚砜中空纤维领域，特别是涉及一种改性聚醚砜及其制备方法和应用。

背景技术

聚醚砜作为一种具备优异物化性能，如耐热性、耐酸性、耐碱性、耐氧化性等，的热塑性高分子材料，由其制备的中空纤维膜广泛应用于水处理和血液净化领域。应用于血液净化领域时，由于聚醚砜是疏水性材料，所制备的聚醚砜中空纤维膜需要做亲水性改性处理，以增强其水润湿性能。

目前，聚醚砜中空纤维膜比较常规的亲水性改性处理方法是，将聚乙烯吡咯烷酮引入聚醚砜中，共混制备中空纤维膜，以此改进聚醚砜中空纤维膜制备的血液净化膜的血液相容性和分离性。

聚乙烯吡咯烷酮一方面具有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢，另一方面又具有优良的生物相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激，是一种高性能的水溶性高分子材料。但聚乙烯吡咯烷酮极易溶于水的特性，使其极易洗出，从而导致聚醚砜中空纤维膜的亲水稳定性不佳。

因此，如何有效的将聚乙烯吡咯烷酮固定在聚醚砜中空纤维膜上，是聚醚砜中空纤维膜研究的重点和难点。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的改性聚醚砜及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种改性聚醚砜，其由微水解的聚乙烯吡咯烷酮通过点击化学反应接枝于聚醚砜上而成。

需要说明的是，本申请的改性聚醚砜，通过点击化学反应将聚乙烯吡咯烷酮稳定的接枝于聚醚砜上，使聚乙烯吡咯烷酮不易洗脱，从而使得采用本申请的改性聚醚砜制备的聚醚砜中空纤维膜化学性质稳定、耐热，具有稳定的亲水性和水润湿性，以及良好的生物相容性和抗污性。本申请的实现方式中，采用本申请改性聚醚砜制备的中空纤维膜，无分子析出，纯水接触角从46°降到23°～38°，活化部分凝血活酶时间(APTT)从67s延长到92～146s，能够更好的适用于血液净化。

本申请的另一面公开了本申请的改性聚醚砜的制备方法，包括将聚乙烯吡咯烷酮微水解并氟代硫酸化，形成氧磺酰氟基团；将聚醚砜进行端基硅醚化改性；然后通过基于六价硫氟交换的点击化学反应，将氟代硫酸化的微水解聚乙烯吡咯烷酮键结在聚醚砜的端基上，形成改性聚醚砜。

需要说明的是，将聚乙烯吡咯烷酮氟代硫酸化，将聚醚砜进行端基硅醚化改性，然后通过六价硫氟交换的点击化学反应使聚乙烯吡咯烷酮接枝于聚醚砜端基上，这只是点击化学反应的一种具体实现方式，不排除还可以通过其它的类似反应实现将聚乙烯吡咯烷酮接枝于聚醚砜上。

优选的，本申请的改性聚醚砜制备方法中，将聚乙烯吡咯烷酮微水解并氟代硫酸化，形成氧磺酰氟基团，具体包括：

将聚乙烯吡咯烷酮溶于纯水中，向其中加入氢氧化钠或氢氧化钾至氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为5-25wt％，然后在100-120℃下搅拌回流反应8～12小时，冷却至常温后，过滤去除杂质，得到微水解聚乙烯吡咯烷酮；其中，过滤去除杂质，在本申请的一种实现方式中，具体采用的是，过滤后采用丙酮提纯和阳离子交换树脂吸附小分子杂质，从而得到微水解聚乙烯吡咯烷酮，当然不排除还可以采用其它的去除杂质的方法，只要能够将微水解聚乙烯吡咯烷酮分离出来即可；本申请的制备方法中，优选采用纯水溶解聚乙烯吡咯烷酮，是因为本申请的反应需要在碱性条件下进行，而聚乙烯吡咯烷酮的其它良溶剂均为酸性，如乙酸等，因此采用纯水溶解聚乙烯吡咯烷酮最利于后续反应进行；此外，反应温度方面，本申请优选为100-120℃，考虑到反应温度的提高对反应速率并没有较有效的提高，因此在100℃反应最经济；