[发明专利]一种温敏性超滤复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种温敏性超滤复合膜，其特征在于：以自制或者商业有机超滤膜材料为基膜，经紫外光引发自由基聚合法或涂覆法将含有胺基特征官能团的烯烃类单体修饰到基膜表面，一方面作为过渡层，另一方面作为Ugi多组分反应的起始反应物；再将羧基化合物、醛基化合物和叔丁基异腈通过Ugi反应接枝到基膜表面，所制备的功能层具有温敏性，温敏性超滤复合膜的具体制备方法如下：

(1)基膜表面胺基化改性：以自制有机膜或者商业有机膜为基膜，用乙醇和蒸馏水交替清洗干净；将表面无功能反应基团的基膜置于含有紫外光引发剂的有机溶剂中，浸泡一段时间后取出自然晾干；将带有胺基的烯烃单体溶于蒸馏水中，再将烯烃单体溶液倒入自封袋中，通入氮气排氧一段时间后浸入含有紫外光引发剂的膜，密封保存；密封后放在紫外灯下照射一定时间，将膜取出后用乙醇和蒸馏水交替对膜进行冲洗以去除未反应的单体，然后进行下一步反应；若基膜表面含有胺基官能团，可以直接进行下一步反应；烯烃单体选自烯丙胺、4-乙烯基苯胺中的一种；

(2)膜表面Ugi反应改性：将步骤(1)中的胺基化改性的基膜浸泡于含有羧基化合物、醛基化合物以及叔丁基异腈的有机溶剂中，进行Ugi反应；反应结束后，用乙醇和蒸馏水交替清洗去除膜表面未反应的单体，最后将膜浸泡于去离子水中备用；步骤(2)中所述Ugi反应所需羧基化合物选自一元酸、二元酸中的一种；醛基化合物选自一元醛、二元醛或多元醛中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种温敏性超滤复合膜，其特征在于：所述基膜可以选用自制膜和商业膜，基膜的膜形态包括平板膜、中空纤维膜、管式膜或卷式膜。

3.根据权利要求2所述的一种温敏性超滤复合膜，其特征在于：有机膜材料选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)中的一种，自制膜所需的制孔剂选自分子量为2000～10000的聚乙二醇或分子量为8000～58000的聚乙烯吡咯烷酮中的一种；铸膜液搅拌时间为6～24h；真空脱泡时间为6～12h；刮膜机速度为10～60mm·s^-1；商业膜的孔径范围为1～10000nm。

4.根据权利要求3所述的一种温敏性超滤复合膜，其特征在于：步骤(1)中所述的紫外光引发剂选自二苯甲酮及其衍生物中的一种，紫外光引发剂的浓度为0.1～0.5mol/L，基膜的浸泡时间0.5～2h；烯烃单体的浓度为2～10g/L；通氮气时长为30～60min；把浸泡过紫外光引发剂的基膜放入自封袋中，转移到波长为200～400nm、功率为8～15W的紫外灯下照射5～20min。

5.根据权利要求4所述的一种温敏性超滤复合膜，其特征在于：步骤(2)中所述的Ugi反应中的羧基化合物、醛基化合物和叔丁基异腈的质量比为1∶1∶1～1∶1∶3；所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、二氯甲烷、三氟乙醇或四氢呋喃中的一种，羧基化合物、醛基化合物和叔丁基异腈的总质量与溶剂的质量比为1∶100～1∶500；Ugi反应时间为12～48h。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种温敏性超滤复合膜的应用，其特征在于：所述温敏性超滤复合膜的渗透通量具有温度响应性。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种温敏性超滤复合膜的应用，其特征在于：所述温敏性超滤复合膜适用于蛋白质大分子的截留和有机物中小分子的智能选择筛分。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种温敏性超滤复合膜的应用，其特征在于：所述温敏性超滤复合膜在蛋白质选择筛分、中药水提液浓缩、色素分离方面具有良好的应用前景。