本发明专利技术公开了骨架分别含有铵根和磺酸根离子基团的两类聚合物的共混物及其制备方法。将分别含有氨基和磺酸基团的两类聚合物按照一定的比例先溶解在非质子极性溶剂中，再沉降在去离子水中，得到共混物。这些聚合物经酸化、加热处理，得到骨架含有两性离子基团的高分子共混物材料，这些材料具有纳滤/反渗透除盐性能，可以应用到水处理领域。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】含有镇根和横酸根两性离子基团的聚合物共混物及其制备 方法 申请得到天津市科委科技支撑重点项目（合同号为：12ZCDZSF07000)和国家 "863"项目（课题编号为：2012AA03A601)的资助。
本专利技术属于高分子材料
，设及纳滤、反渗透水处理膜材料的制备领域，特 别设及含有锭根和横酸根两性离子基团的聚合物共混物的结构及其制备方法，更具体的说 是一种含两性离子水处理膜材料及其高效制备方法。
技术介绍
近年来，两性离子聚合物一聚合物中既含有阳离子单元又含有阴离子单元已经成 为很好的抗污染的材料。在超滤膜上涂上类憐脂的聚合物，其中含有的两性官能团单元可 W提高膜的通量并减少污染（化&7胎r /打祐打<37，2009，58(。）：1350-1361)。材 料中相对电荷的存在，使得两性离子表面可W形成"自由水"的水合层，而使得材料具有很 好的生物相容性及抗污染能力。最初，Hawes等（/oyraai o/ifewArane 1995, 107 做 209-218 o/ ife曲5bie"ce，2010, 362(1-2) : 326-333)利用 等离子体刻蚀技术将两性离子grafted zwitterionic 2-methac巧loyloxy-eth}^ phospho;rylcholine2-甲基丙締基酷氧基-乙基憐酸胆碱接枝到onto surfaces of poly(vin}didene fluoride) (PVD巧 and cellulose 聚偏氣乙締（PVD巧和醋酸纤维 acetate (CA) microfiltration membranes with the plasma etching (CA)的微滤膜 technique . After that, Zhao et al. tethered the zwitterionic 的表面，提高了 水处理微滤膜的性能。但是由于表面接枝制备过程复杂、需要特定的仪器，因而不适于大量 制备。Jiang 等 C/o"'打a心 〇/必6曲Ara打e 打Ce, 2009, 340(1):164-170)通过直接聚合 制备了无规的含有横酸和锭根的聚丙締腊类聚合物并与聚丙締腊（PAN)共混制备了不对 称的超滤膜，膜的水通量和抗污染能力都有所提高。2012年，Cao^等（/oyraai 〇/ ifewArane 5心'6打Ce, 2012，390-391 (3):243-253.)采用水相自由基反应制备了新型的两性离子聚合 物PD皿：并通过表面涂覆在聚讽支撑层上后再与戊二醒交联制备复合的纳滤膜，得到了较 高的水通量和抗污染能力。但是运些材料的制备难W控制，且化学稳定性差，易分解。 聚芳香(硫）酸聚合物由于其化学稳定性高，机械性能、耐热性能好，在膜水处理W 及质子或阴离子交换膜燃料电池领域有着广泛的应用。氨化的聚芳香(硫）酸聚合物中的 官能团氨基，不仅可W直接交联得到新型的交联高分子化合物，而且可W转化为骨架含阳 离子的亲水性可控的新型高分子材料。目前含有锭根离子的聚芳香(硫）酸在膜水处理方 面的应用鲜有报道。经对现有技术文献检索发现，早在1982年Kesting, R. E.就制备了 醋酸纤维素和季锭化的聚赃嗦邻苯二酷胺的复合反渗透膜，具有较好的热稳定性和抗氯性 ;2011年Kovacs, Jason R利用层层分散的方法，制备了聚二締 丙基二甲基氯化锭/4-横酸盐聚苯乙締/蒙脱石的反渗透复合膜，提高了反渗透膜的选择 性。 横化聚芳香(硫）酸作为膜分离材料的理想选材，在反渗透、纳滤、超滤、微滤、渗透 蒸馈、离子交换、电渗析等膜水处理，W及质子交换膜燃料电池领域有着广泛的应用。目前 广泛采用的横化单体聚合，较W前采用后横化法制得的横化聚芳香酸高分子材料，具有很 多优点，例如化学稳定性高、离子基团位置和比例控制精确、避免断链等副反应发生等。横 酸基团存在不仅能选择性地使某些离子通过，改善分离膜的透水性能，并且使其具有强的 耐氯性及较宽的抑使用范围，同时其耐污染性W及水的透过能力均大大增强。
技术实现思路
本专利技术旨在制备一系列化学稳定性高、便宜易得的、含有两性离子的高分子材料， 应用到反渗透，纳滤领域中。 本专利技术公开了一种可作为水处理膜材料的新型的含两性离子的聚合物共混物的 结构和组成及其制备方法。共混物W及组成共混物的两类聚合物的结构如下式所示： n=0 或 I ;0<m, P《I ;q=l 或 2 ; Y=氧或硫； X=F, Cl, Br, I，N03,服〇3,服〇4,化S〇4; M = H，第一族碱金属，胺NRiR2R3 (Ri，R2, R3 = H，C1-C6烷基或芳基)。 本专利技术中所述的，骨架分别含有锭根和横酸根离子基团的高分子共混物的制备方 法，其特征在于按如下的步骤进行： (1) 将A-Poly和S-Poly两种分别含有氨基和横酸基的聚合物按照一定的比例，溶解在 高沸点的非质子性溶剂中，得到一定浓度的溶液； (2) 将上述溶液缓慢倾入去离子水中，得到纤维状聚合物，然后在60-80°C条件下浸泡 5-10小时，重复3-5次，过滤，再在IM酸水溶液中、于60-80°C条件下浸泡5-10小时，重复 2-3次，然后再次在60-80°C条件下于去离子水中浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，烘干， 真空干燥，得到含有两性离子的高分子共混物A-blend-S (n=l); (3)将从IM盐酸中制得的A-blend-S的20%的N-甲基化咯烧酬溶液（NMP) (w/v)加 热到回流，并保持1个小时，降低溫度至120°C，然后趁热倾入去离子水中，得到纤维状聚合 物，然后在60-80°C条件下浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，烘干，真空干燥，得到含有两性 离子的高分子共混物A-blend-S (n=0)。 本专利技术中所述的制备方法，其中的A-Poly与S-Poly的比例为含有氨基和横酸基 的摩尔数之比，范围为0.02:1至1:0. 02。 本专利技术中所述的制备方法，其中的高沸点非质子溶剂为二甲亚讽、N，N-二甲基乙 酷胺、N，N-二甲基甲酯胺或N-甲基化咯烧酬。 本专利技术中所述的制备方法，其中的溶液的浓度为10-60%。 本专利技术中所述的制备方法，其中所述的IM酸溶液为盐酸、氨氣酸、氨漠酸、氨舰 酸、硝酸、亚硫酸、硫酸或硫酸氨钢。 本专利技术更进一步公开了含有锭根及横酸根两性离子基团的聚合物共混物成膜后， 具有纳滤和反渗透性能，可W广泛应用到物质分离、水软化W及纯净水制备等领域。【附图说明】： 图1含有锭根和横酸根两性离子基团的聚合物共混物的结构【具体实施方式】： 为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，W免那些不必要的细节 影响对本技术方案的描述。W下结合比较实例对本专利技术做进一步的说明。所用原料如当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
骨架分别含有铵根和磺酸根离子基团的聚合物共混物，以及组成共混物的两类聚合物（A‑Poly）和（S‑Poly）的结构如下式所示：n=0或1；0<m,p≤1；q=1或2；Y=氧或硫；X=F,Cl,Br,I,NO3,HSO3,HSO4,NaSO4；M = H，第一族碱金属，胺NR1R2R3（R1，R2，R3 = H，C1‑C6烷基或芳基）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张中标，汤红英，徐晓龙，吴笛，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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