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亲水嵌段共聚物和由其制备的膜制造技术

技术编号:12960018 阅读:152 留言:0更新日期:2016-03-03 02:56
公开了一种式A-B-A(I)或者A-B(II)的嵌段共聚物,其中嵌段A是:(i)烯丙基缩水甘油醚的聚合物;或者(ii)烯丙基缩水甘油醚的聚合物,其中所述烯丙基中的一个或多个被1,2-二羟基丙基或式-(CH2)a-S-(CH2)b-X的基团代替,其中a、b和X如本文所定义。发现了所述嵌段共聚物在由芳族疏水性聚合物如聚醚砜制备多孔膜中作为湿润剂的用途。还公开了这种嵌段共聚物的制备方法和由其制备的多孔膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】亲水嵌段共聚物和由其制备的膜[000。 专利技术背景 芳族聚合物,如聚讽、聚酸讽、聚(献嗦酸讽酬)、聚(对苯硫酸)、聚酸酷亚胺、聚 酷亚胺、聚氧化亚苯基(polyphenyleneoxide)、聚苯酸(polyphenyleneether)、聚酸酸 酬,由于它们的化学稳定性、可加工性、机械强度、柔初性和热稳定性,可用于制备多孔膜。 因为运些聚合物通常是疏水性的,由运些聚合物制备的膜是疏水性的,因此缺乏所需的表 面性质,如润湿性、低蛋白质吸附、抗血栓和受控表面化学反应。已经进行了尝试来改进由芳族聚合物制成的膜的一种或多种表面性质。例如,已 用高能福射或等离子体处理膜W赋予亲水性。在其他实例中,已将亲水性单体接枝到疏水 性膜的表面。也已经进行了尝试来用水溶性聚合物如聚乙二醇或聚乙締化咯烧酬涂覆疏水 性膜。然而,W上改进性质、特别是亲水性的尝试具有一个或多个缺点,如缺乏再现性、缺乏 改性稳定性和/或孔堵塞。上述表明,对于由芳族疏水性聚合物形成的亲水性膜W及对于赋予由芳族疏水性 聚合物形成的膜W亲水性的方法,存在未能满足的需要。[000引专利技术概述本专利技术提供了一种亲水性嵌段共聚物,其可用于赋予由芳族疏水性聚合物形成的 膜W亲水性。 本专利技术提供式A-B-A(I)或者A-B(II)的嵌段共聚物,其中嵌段A是:(i)締丙基 缩水甘油酸的聚合物,所述聚合物具有締丙基;或者(ii)締丙基缩水甘油酸的聚合物,其 中所述締丙基中的一个或多个被1,2-二径基丙基或式-(邸2)g-S-(邸2)b-X的基团代替,其 中a为3且b为1至3,并且X选自酸性基团、碱性基团、阳离子、阴离子、两性离子、面素、径 基、酷基、酷氧基、烷基硫基、烷氧基、醒基、酷氨基、氨基甲酯基、脈基、氯基、硝基、环氧基、 式-C(H) (C00H)(畑2)的基团和式-C(H) (C00H) (NHAc)的基团或其盐;并且嵌段B是芳族疏 水性聚合物链段。本专利技术还提供一种制备嵌段共聚物的方法,包括:(i)提供具有一种或多种末端 官能团的芳族疏水性聚合物链段;和(ii)在碱的存在下,在所述芳族疏水性聚合物链段上 进行締丙基缩水甘油酸的开环聚合。任选地,締丙基中的一个或多个被亲水性基团代替,W 产生亲水性共聚物。本专利技术还提供包含如上所述的芳族疏水性聚合物和嵌段共聚物的多孔膜,和制备 运种多孔膜的方法。 本专利技术具有W下优点中的一个或多个。它提供了用于调节多孔膜中期望的亲水性 程度的简便方法。不同亲水性程度的嵌段共聚物由芳族疏水性聚合物制备。该嵌段共聚物 的组成可容易地通过公知的技术表征。使用该嵌段共聚物制备的多孔膜的可萃取物低。嵌 段共聚物对于芳族疏水性聚合物具有强的附着力。多孔膜对于处理条件如高压处理、蒸汽 处理和异丙醇(IPA)萃取是稳定的。 附图的几个视图的简要说明 图1A描述了根据本专利技术一个实施方案由PES和PES-PolyAGE的共混物制备的多 孔膜截面的SEM图像。图IB描述了图ΙΑ中描述的截面的更高倍放大SEM图像。 图2A描述了根据本专利技术一个实施方案由PES和PES-MPS的共混物制备的多孔膜 截面的SEM图像。图2B描述了图2A中描述的截面的更高倍放大SEM图像。图3示出亲水性多孔膜的微结构。1表示芳族疏水性聚合物,2表示根据本专利技术一 个实施方案的嵌段共聚物的芳族疏水性聚合物链段,3表示嵌段共聚物的亲水性聚合物链 段。[001引图4A描述了根据本专利技术一个实施方案的膜截面的沈Μ图像。图4B描述了图4A中描述的图像的更高倍放大SEM图像。[001引专利技术详述 根据一个实施方案,本专利技术提供一种式Α-Β-Α(Ι)或者Α-Β(ΙΙ)的嵌段共聚物,包 含嵌段A和Β,[001引其中嵌段A是: (i)締丙基缩水甘油酸的聚合物,所述聚合物具有締丙基;或者 (ii)締丙基缩水甘油酸的聚合物,其中所述締丙基中的一个或多个被1,2-二径 基丙基或式-(邸2) 3-S-(邸2)b-X的基团代替,其中a为3且b为1至3,并且X选自酸性基团、 碱性基团、阳离子、阴离子、两性离子、面素、径基、酷基、酷氧基、烷基硫基、烷氧基、醒基、酷 氨基、氨基甲酯基、脈基、氯基、硝基、环氧基、式-C(H) (C00H)(畑2)的基团和式-C(H) (C00H) (NMAc)的基团或其盐;和 嵌段B是芳族疏水性聚合物链段。 根据一个实施方案,締丙基缩水甘油酸的聚合物具有下式的重复单元: 其中R是締丙基。 根据另一实施方案,嵌段A是締丙基缩水甘油酸的聚合物,其中所述締丙基中的 一个或多个被1,2-二径基丙基或式-(CH2)g-S-(CH2)b-X的基团代替,其中a和b独立地为 1至3,并且X为选自W下的基团:酸性基团、碱性基团、阳离子、阴离子、两性离子、面素、径 基、酷基、酷氧基、烷基硫基、烷氧基、醒基、酷氨基、氨基甲酯基、脈基、氯基、硝基、环氧基、 式-C化)(C00H)(畑2)的基团和式-"H) (C00H) (NHAc)的基团或其盐。 根据一个实施方案,两性离子是式-妒巧iR2)(邸2)。5〇3的季锭烷基横酸根基,其中 R郝R2是烷基,且C为1至3。 根据一个实施方案,嵌段共聚物的芳族疏水性聚合物链段选自聚讽、聚酸讽、聚苯 酸、聚氧化亚苯基、聚碳酸醋、聚(献嗦酬酸讽酬)、聚酸酬、聚酸酸酬、聚酸酬酬、聚酷亚胺、 聚酸酷亚胺和聚酷胺-酷亚胺,优选聚酸讽。 疏水性聚合物链段的具体实例包括聚讽(P巧、聚酸讽(PES)、聚碳酸醋(PC)、聚酸 酸酬(PEEK)、聚(献嗦酬酸讽酬)(PPESK)、聚苯硫酸(PPS)、聚苯酸(PPE)、聚苯酸(PP0)和 聚酸-酷亚胺(PEI),其具有W下结构: 在每个上述芳族疏水性链段中重复单元的数目n,可w是约10至约1000,优选约 30至约300,更优选约50至约250。 根据一个实施方案,本专利技术的嵌段共聚物,其中聚酸讽是芳族疏水性链段,具有W 下结构中的任一种:[003引其中η、mi和m2独立地为约10至约1000,优选约30至约300,更优选约50至约 250。 在实施方案中的任一个中,嵌段AW约20%至约60mol%的量存在,嵌段BW约 40%至约80mol%的量存在,并且优选嵌段AW约40%至约55mol%的量存在,嵌段BW约 45%至约6〇111〇1%的量存在。[003引本专利技术进一步提供制备式A-B-A(I)或者A-B(II)的嵌段共聚物的方法,其中嵌段A是締丙基缩水甘油酸的聚合物,所述聚合物具有締丙基;和嵌段B是芳族疏水性聚合物链 段;该方法包括:(i)提供具有一种或多种选自径基、琉基和氨基的末端官能团的芳族疏水 性聚合物链段;和(ii)在芳族疏水性聚合物链段上,进行締丙基缩水甘油酸的开环聚合。 根据一个实施方案,芳族疏水性聚合物链段选自聚讽、聚酸讽、聚苯酸、聚氧化亚 苯基、聚碳酸醋、聚(献嗦酬酸讽酬)、聚酸酬、聚酸酸酬、聚酸酬酬、聚酷亚胺、聚酸酷亚胺 和聚酷胺-酷亚胺,优选聚酸讽。芳族疏水性聚合物链段包含一种或多种、优选一种或两种 选自径基、琉基或氨基的末端官能团。 可W通过本领域技术人员公知的方法将官能团提供在芳族疏水性链段上。例如, 径基封端的聚酸酷亚胺的合成描述在美国专利4, 611,048和7, 230, 066中。因此,例如,本文档来自技高网...
亲水嵌段共聚物和由其制备的膜

【技术保护点】
式A‑B‑A(I)或者A‑B(II)的嵌段共聚物,其中嵌段A是:(i)烯丙基缩水甘油醚的聚合物,所述聚合物具有烯丙基;或者(ii)烯丙基缩水甘油醚的聚合物,其中所述烯丙基中的一个或多个被1,2‑二羟基丙基或式‑(CH2)a‑S‑(CH2)b‑X的基团代替,其中a为3且b为1至3,并且X选自酸性基团、碱性基团、阳离子、阴离子、两性离子、卤素、羟基、酰基、酰氧基、烷基硫基、烷氧基、醛基、酰氨基、氨基甲酰基、脲基、氰基、硝基、环氧基、式‑C(H)(COOH)(NH2)的基团和式‑C(H)(COOH)(NHAc)的基团或其盐;和嵌段B是芳族疏水性聚合物链段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:H·埃特哈多F·O·奥涅茂瓦
申请(专利权)人:帕尔公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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