[发明专利]一种结合选择性溶胀和熔纺拉伸法制备嵌段共聚物中空纤维膜的方法

权利要求书

1.一种结合选择性溶胀和熔纺拉伸法制备中空纤维膜的方法，包括：

1）以两亲嵌段共聚物为成膜材料，通过熔融纺丝在惰性气体保护下制备初生中空纤维，对所述的初生中空纤维在其降温过程中进行拉伸处理，控制拉伸速率在250-500mm/min之间，拉伸比率在300-550%之间；所述的两亲嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成（A-B），其中所述嵌段A为聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、聚苯砜（PPSU）、聚乳酸（PLA）中的任意一种，所述嵌段B选自聚乙二醇（PEG）、聚环氧乙烷（PEO）中的任意一种，所述两亲嵌段共聚物的总分子量为5-20万道尔顿；

2）将1）所得中空纤维浸没于溶胀剂中，在65°C水浴加热下处理1h；随后将其转移至相同温度下的长链烷烃溶剂中处理1-12h，处理结束后将所述中空纤维立即取出干燥，得到双连续开孔结构的中空纤维膜。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于：1）所述的两亲嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成（A-B），嵌段A是聚砜（PSF），且所述的嵌段B是聚乙二醇（PEG）。

3.权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的两亲嵌段共聚物及其分子量为PSF₇₅-PEG₂₀、PES₇₃-PEG₁₉、PPSU₇₈-PEG₂₂、PLA₇₅-PEO₂₁中的任意一种，单位为千道尔顿。

4.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1）所述的熔融纺丝是将固态的所述两亲嵌段共聚物熔融后，使用单螺杆或双螺杆挤出机经喷丝头制成所述中空纤维。

5.权利要求4所述的方法，其特征在于：所述熔融的温度为100-250°C。

6.权利要求4所述的方法，其特征在于：所述熔融的温度为200-210°C。

7.权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述熔融的过程中使用氮气或者氦气进行保护，防止所述的两亲嵌段共聚物在该过程中发生氧化或者降解。

8.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1）所述的降温是在经喷丝头得到初生中空纤维膜后通过水冷、风冷或自然冷却的方法对其进行降温处理。

9.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2）所述溶胀剂为正丙醇与极性溶剂构成的混合溶剂，且所述极性溶剂占混合溶剂的比例为0-50wt%。

10.权利要求9所述的方法，其特征在于：所述极性溶剂占混合溶剂的比例为10wt%-25wt%。

11.权利要求9-10任意一项所述的方法，其特征在于：所述的极性溶剂选自丙酮、四氢呋喃或甲苯中的任意一种，即所述混合溶剂为正丙醇与丙酮的混合溶剂、正丙醇与四氢呋喃的混合溶剂、或者正丙醇与甲苯的混合溶剂。

12.权利要求9-10任意一项所述的方法，其特征在于：所述的混合溶剂选自含20wt%丙酮的正丙醇丙酮混合溶剂、含20wt%四氢呋喃的正丙醇四氢呋喃混合溶剂、或者含10wt%甲苯的正丙醇甲苯混合溶剂。

13.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2）所述长链烷烃溶剂为正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷和正癸烷中的任意一种或两种以上的混合物。

14.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2）所述长链烷烃溶剂为正庚烷。

15.权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2）所述长链烷烃处理时间为1h、6h或12h。

16.结合选择性溶胀和熔纺拉伸法制备中空纤维膜的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）熔纺拉伸过程

将固态的两亲嵌段共聚物块体在高温下加热熔融得到熔融聚合物，将所述熔融聚合物用单螺杆或双螺杆挤出机在惰性气体保护下经喷丝头制成初生中空纤维，对初生中空纤维在其降温过程中进行拉伸处理，控制拉伸速率为250-500mm/min，拉伸比率为300-550%；所述的两亲嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成（A-B），其中所述嵌段A选自聚砜（PSF），所述嵌段B选自聚乙二醇（PEG）、聚环氧乙烷（PEO）中的任意一种；其中所述的嵌段B占所述两亲嵌段共聚物总质量的百分比为10-40%；所述两亲嵌段共聚物的总分子量为5-20万道尔顿；

2）选择性溶胀开孔过程

将步骤1）所得两亲嵌段共聚物中空纤维置于装有溶胀剂的容器中，随即将其放于65°C水浴加热下处理1h，从而产生开孔结构，随后转移至长链烷烃溶剂中处理1-12h，最后干燥，得到双连续多孔结构的两亲嵌段共聚物中空纤维膜。