[发明专利]一种耐污染改性的多孔膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐污染改性的多孔膜的制备方法，利用偏氟乙烯‑三氟氯乙烯共聚物、聚氯乙烯聚合物分子中的C‑Cl键与小分子的单胺基亲水性化合物进行反应，实现膜材料的功能化，以提高多孔膜的抗污染性和血液相容性。本发明的方法接枝反应过程简单，反应条件温和，容易实施。本发明采用化学接枝改性，所形成的改性材料不会从膜材料上脱落，同时可以避免常规接枝大分子导致的堵塞膜孔问题，不降低膜通量，可以得到荷负电或电中性的抗污染、高血液相容性的多孔膜。

技术领域

本发明膜分离领域，涉及膜的改性技术，尤其是一种耐污染改性的多孔膜及其制备方法。

背景技术

膜分离过程通常在常温下进行，是一种高效节能的分离净化技术，已经广泛应用于水净化与污水资源化处理、化工和医药的物料分离与纯化等众多工业领域和水净化、空气净化等民生领域。以有机分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型的化工流体分离单元操作技术，在环境保护、传统工业生产工艺技术提升等各方面，作为基础的共性技术发挥着重要作用。

目前常用的有机多孔膜材料有：聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素、尼龙、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，目前存在的共性问题，就是膜材料表面的耐污染性需要进一步提高、表面不易进行化学接枝改性。同时，在医用膜分离材料方面，膜材料的表面与血液接触，仍需要进一步提高其抗凝血、抗溶血性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，针对含有碳氯键(C-Cl)键的聚合物，尤其是偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物或聚氯乙烯多孔膜，通过多孔膜的化学接枝改性方法，将小分子单胺基亲水性化合物接枝在多孔膜材料上，实现膜材料的功能化，以提高物料分离时膜材料的抗污染性，或提高血液净化时膜材料的血液相容性。膜材料所形成的改性功能材料接枝牢固，不会脱落，改性反应过程简单易行。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明针对含有碳氯键(C-Cl)键的聚合物，尤其是聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯和聚氯乙烯材料，利用聚合物分子结构中带有的碳氯(C-Cl)键，与小分子单胺基亲水性化合物中的N-H键进行脱HCl反应，可以在不明显损失膜强度的条件下，在膜表面引入所需要的功能性基团，获得表面荷负电或电中性的多孔膜，提高多孔膜的耐污染性和血液相容性，并且，由于是接枝小分子化合物，不会改变多孔膜原有的孔径尺寸。本发明针对的多孔膜膜分离孔径为0.01-1.0微米。

本发明针对的偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物，其分子链节结构特征如下：

本发明采用以偏氟乙烯分子链段为主的偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物，将其用于多孔膜的制备。分子链节结构特征：m:n为95:5的、90:10的，、85:15的，、80:20的，其中，优选m:n为85:15的偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物用于本发明的多孔膜制备。

本发明针对的聚氯乙烯树脂为常规聚氯乙烯树脂，平均聚合度为600-2000，包括聚氯乙烯均聚物和以聚氯乙烯分子链节为主的聚氯乙烯共聚物、氯化聚氯乙烯等。

本发明所用的偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物或聚氯乙烯多孔膜的制备方法，可以采用常规的多孔膜制备方法，如热致相分离、熔融拉伸、非溶剂致相分离法、低温热致相分离法、静电纺丝等。多孔膜的孔径尺寸范围：0.01—1.0微米。

本发明是将小分子单胺类亲水性化合物的胺基直接与偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物或聚氯乙烯分子链段中的氯进行脱除HCl反应，在偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物或聚氯乙烯多孔膜表面的分子链上接枝上所需要的功能化官能团，用于提高偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物或聚氯乙烯多孔膜的抗污染性、血液相容性等。

本发明所述的单胺基亲水性化合物，是葡糖胺、氨基葡萄糖酸、葡萄胺、氨基葡萄糖盐酸盐、葡甲胺、氨基葡萄糖硫酸盐、氨基磺酸钠中的一种或两种以上的混合物。