[发明专利]包含聚芳醚砜和聚芳醚酮共混物的膜及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于制造多孔制品(尤其是膜)的组合物，该组合物包含半结晶聚合物、无定形聚合物和至少一种水溶性盐。本发明还涉及一种用于制造所述多孔制品的方法并且涉及所述多孔制品用于纯化流体的用途。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月30日在美国提交的申请号62/880202以及2019年9月18日在欧洲提交的申请号19197984.8的优先权，出于所有目的将这些申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于制造多孔制品(尤其是膜)的组合物，该组合物包含半结晶聚合物、无定形聚合物和至少一种水溶性盐。本发明还涉及一种用于制造所述多孔制品的方法并且涉及所述多孔制品用于纯化流体的用途。

背景技术

多孔膜是离散的、薄的界面，该界面减缓了与它们接触的化学物质的渗透。多孔膜的关键特性是其控制化学物质穿过膜本身的渗透速率的能力。这种特征被利用在许多不同应用，像分离应用(水和气体)或药物递送应用中。

芳香族聚合物(如聚砜和聚醚砜)、部分氟化的聚合物(如聚偏二氟乙烯)和聚酰胺由于其良好的机械强度和热稳定性被广泛用于微滤膜和超滤膜的制备中。

通过加工聚(芳醚酮)(PAEK)聚合物制成的多孔膜是在本领域中，例如从US 4,957,817和US 5,200,078(均以陶氏化学公司的名义)公知的。

还从PAEK聚合物与一种附加成分和任选地溶剂的共混物开始，制备了平片材和中空纤维形式的多孔膜。

US 5,205,968(陶氏化学公司)披露了一种用于从未磺化的聚(醚醚酮)类聚合物制备微孔膜的方法，该方法包含以下步骤：(A)形成包含未磺化的聚(醚醚酮)类聚合物、无定形聚合物和增塑剂的混合物，(B)加热所得的混合物，使得该混合物成为流体，(C)将流体混合物挤出或浇铸成膜，(D)淬灭或凝结膜，以及(E)在使所述增塑剂和/或所述无定形聚合物的至少一部分从所述膜中移除的条件下浸出膜。对于无定形聚合物，在本专利的总体描述中提供了一个长的列表。其中，提到了聚砜(PS)和聚醚砜。

文献中还描述了用于制造膜的包含PEEK聚合物的三元共混物。SonnenscheinM.F.在“来自聚(醚醚酮)(PEEK)的中空纤维微滤膜”(J.Appl.Pol.Sci.[应用高分子科学杂志]，Vol.72,175-181,1999)中披露了从包含PEEK、聚砜(PS)以及间苯二甲酸二苯酯(DPIP)和对苯二甲酸二苯酯(DPTP)75/25wt.％混合物的组合物制备中空纤维膜。SonnenscheinM.F.在“来自聚(醚醚酮)(PEEK)的微滤膜和超滤膜”(J.Appl.Pol.Sci.[应用高分子科学杂志]，Vol.74,1146-1155,1999)中披露了通过挤出PEEK、PS和小分子溶剂混合物的聚合物共混物，并且然后通过在随后的提取步骤中去除PS和溶剂而获得的薄膜。

US 4,755,540(Raychem Limited)披露了芳香族聚合物的多孔膜，这种多孔膜是通过从两种聚合物的共混物中溶剂萃取与芳香族物“部分不相容”的聚合物而制备的。

WO 2018/065526(美国索尔维特种聚合物有限责任公司(Solvay specialtyPolymers USA,L.L.C.))披露了一种用于制备微孔膜或中空纤维的聚合物组合物。其中描述的组合物包含：

(I)聚(醚醚酮)(PEEK)聚合物或聚(苯硫醚)(PPS)聚合物，和

(II)基于所述组合物的总重量的至少28wt.％的添加剂，所述添加剂为磺酸盐或羧酸盐。实验部分中提供的组合物的实例包含比例为60/40的PEEK和苯磺酸钠的二元共混物，以及比例为50/50的PPS和苯磺酸钠的二元共混物。