含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法技术

本案涉及一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法，该膜的原料组分包括5‑15wt％的聚醚砜、1‑5wt％的聚羟基脂肪酸酯、5‑10wt％的致孔剂和有机溶剂。该膜将聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯、致孔剂和有机溶剂混合制成溶液，用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干‑湿法纺丝制成中空纤维膜，再经拉伸、水洗、干燥即得。本发明专利技术的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜可耐蒸汽杀菌，具有优越的生物相容性，废弃物容易处理；制备方法适合于工业化生产。

Hollow fiber blend membrane containing polyethersulfone and polyhydroxyfatty acid ester and preparation method thereof

This case involves a hollow fiber blend membrane containing polyethersulfone and polyhydroxy fatty acid ester, and its preparation method. The material components include polyethersulfone of 5 15wt%, polyhydroxyl fatty acid ester of 5wt%, the pore agent and organic solvent of 5 10wt%. The membrane is made of polyethersulfone, polyhydroxy fatty acid ester, pore forming agent and organic solvent. It is extruded by spinning the spinneret of hollow fiber membrane. It is made of wet spinning or dry spinning to make hollow fiber membrane, and then drawn, washed and dried. The hollow fiber blend membrane containing polyether sulfone and polyhydroxy fatty acid ester can resist steam sterilization, has superior biocompatibility, and the waste is easy to be treated, and the preparation method is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法
本专利技术属于中空纤维共混膜领域，具体涉及一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法。
技术介绍
中空纤维膜材料从铜仿膜、再生纤维素膜、改良纤维素膜发展为人工合成膜。合成膜原料是高分子聚合物，种类很多。目前，常用的合成膜材料主要有聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)等。这些膜材料应用广泛，其中聚醚砜的Tg高达223C。并可在140℃长期使用，是目前首选的可耐蒸汽杀菌的膜材料。但聚醚砜不生物降解，废弃物会污染环境。聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种新型生物降解聚酯材料，根据组成分成两大类:一类是短链PHA(单体为C3-C5)，一类是中长链PHA(单体为C6-C14)，这些年已有报道菌株可合成短链与中长链共聚羟基脂肪酸酯。PHA的生产经历了第一代PHA——聚羟基丁酸酯(PHB)，第二代PHA——3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)，第三代PHA—羟基丁酸已酸共聚物(PHBHHx)，第四代PHA—聚3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物(P34HB)。与传统化工塑料产品的生产过程相比较，PHA的生产是一种低能耗和低二氧化碳排放的生产，因此从生产过程到产品对于环境保护都是很有利的。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜及制备方法。本专利技术采用聚羟基脂肪酸酯(PHA)对聚醚砜中空纤维膜进行改性。聚醚砜可耐蒸汽杀菌；水溶性聚合物致孔剂的存在能提高膜的亲水性；聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有优越的生物相容性和生物降解性。因此该膜将具有广泛的应用前景。本专利技术的技术方案概述如下：一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其包括以下步骤：(1)将聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯和致孔剂加入到有机溶剂中，加热搅拌，制成均一的聚合物溶液，经过滤、脱泡后制得纺丝溶液；(2)将所述纺丝溶液与水配成纺丝凝固浴，其中，水的重量浓度不小于80％，所述纺丝凝固浴的温度控制在0℃-70℃；(3)将所述纺丝凝固浴用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干-湿法纺丝固化得到含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜初品，其中，中空纤维共混膜初品的空气层高度为0-20cm；(4)将所述中空纤维共混膜初品经温度50℃-99℃水浴拉伸1-3倍，在70℃-99℃水浴中洗去残留的有机溶剂和剩余致孔剂；在80℃-180℃干燥，即得含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜。优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，步骤(1)中，聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯、致孔剂和有机溶剂的比例为：聚醚砜5-15wt％，聚羟基脂肪酸酯1-5wt％，致孔剂5-10wt％，其余为有机溶剂。优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，所述有机溶剂为氯仿。优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，所述致孔剂选自淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基壳聚糖、明胶、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种。优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，所述聚醚砜的粘均分子量为40000-120000。优选的是，所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其中，所述聚羟基脂肪酸酯选自3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯的共聚物、3-羟基丁酸与3-羟基己酸的共聚物、3-羟基丁酸酯与4-羟基丁酸酯的共聚物中的一种或多种。一种采用上述任一项所述的制备方法制得的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术制得的中空纤维共混膜的主体材料聚醚砜可耐蒸汽杀菌，有利于中空纤维共混膜采用先进的方法灭菌。(2)本专利技术制得的中空纤维共混膜含有一定的亲水性聚羟基脂肪酸酯和水溶性聚合物致孔剂，可以提高膜的亲水性。(3)本专利技术制得的中空纤维共混膜的改性材料聚羟基脂肪酸酯具有较好的生物降解性，有利于废弃物的处理。(4)本专利技术制得的中空纤维共混膜的改性材料聚碳酸丁二醇酯具有优越的生物相容性，调节中空纤维膜的孔隙率隙，可以应用在组织工程中，因此该膜将具有广泛的应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1按下例组分和质量百分比配料：聚醚砜10％，PHBV5％，氯仿75％，PVP(K30)10％。将上述原料加入容器中，加热到70℃，搅拌溶解制成溶液,过滤溶液，真空脱泡5h。将纺丝溶液装入到具有加热保温功能的料筒中，保持温度在70℃。将纺丝溶液用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝工艺固化成型，参数为：空气层高度0cm，凝固浴水，温度20℃。单级拉伸，水浴作为拉伸介质，水浴温度为50℃，拉伸倍数为1.5倍。然后在75℃水中除去溶剂和部分致孔剂，在氮气保护下烘干，经灭菌处理，即得聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯中空纤维共混膜。中空纤维膜的外径为5mm，内径为4mm，微孔孔径为0.8μm，孔隙率为35％。实施例2按下例组分和质量百分比配料：聚醚砜11％，PHBHHx4％，聚乙二醇(分子量10000)10％，氯仿75％。将上述原料加入容器中，加热到75℃，搅拌溶解制成溶液，过滤溶液，真空脱泡5h。将纺丝溶液装入到具有加热保温功能的料筒中，保持温度在75℃。将氯仿与水配成纺丝凝固浴，氯仿的重量浓度为2％。用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用干-湿法纺丝工艺固化成型，参数为：空气层高度5cm，凝固浴为氯仿重量浓度为2％的氯仿水溶液，温度15℃。其拉伸分2级进行，水浴作为拉伸介质，水浴温度为55℃，拉伸倍数为4倍；然后在80℃水水中除去溶剂和部分致孔剂，空气吹风干燥，经灭菌处理，即得聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯中空纤维共混膜。中空纤维膜的外径4mm，内径3mm，微孔孔径0.6μm，孔隙率40％。实施例3按下例组分和质量百分比配料：聚醚砜12％，P34HB3％，PVP(K90)5％8％，N-甲基-2-吡咯烷酮77％。将上述原料加入容器中，加热到65℃，搅拌溶解制成溶液，过滤溶液，真空脱泡5h。将纺丝溶液装入到具有加热保温功能的料筒中，保持温度在65℃。将氯仿与水配成纺丝凝固浴，氯仿的重量浓度为3％。用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用干-湿法纺丝工艺固化成型，参数为：空气层高度10cm，凝固浴为氯仿重量浓度为3％的氯仿水溶液，温度10℃。其拉伸分2级进行，水浴作为拉伸介质，水浴温度为63℃，拉伸倍数为3倍；然后在85℃水中除去溶剂和致孔剂，氮气吹风干燥，经灭菌处理，即得聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯中空纤维共混膜。中空纤维膜的外径3.5mm，内径3mm，微孔孔径1μm，孔隙率90％。尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本专利技术并不限于特定的细节。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯和致孔剂加入到有机溶剂中，加热搅拌，制成均一的聚合物溶液，经过滤、脱泡后制得纺丝溶液；(2)将所述纺丝溶液与水配成纺丝凝固浴，其中，水的重量浓度不小于80％，所述纺丝凝固浴的温度控制在0℃‑70℃；(3)将所述纺丝凝固浴用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干‑湿法纺丝固化得到含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜初品，其中，中空纤维共混膜初品的空气层高度为0‑20cm；(4)将所述中空纤维共混膜初品经温度50℃‑99℃水浴拉伸1‑3倍，在70℃‑99℃水浴中洗去残留的有机溶剂和剩余致孔剂；在80℃‑180℃干燥，即得含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜。

【技术特征摘要】
1.一种含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯和致孔剂加入到有机溶剂中，加热搅拌，制成均一的聚合物溶液，经过滤、脱泡后制得纺丝溶液；(2)将所述纺丝溶液与水配成纺丝凝固浴，其中，水的重量浓度不小于80％，所述纺丝凝固浴的温度控制在0℃-70℃；(3)将所述纺丝凝固浴用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干-湿法纺丝固化得到含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜初品，其中，中空纤维共混膜初品的空气层高度为0-20cm；(4)将所述中空纤维共混膜初品经温度50℃-99℃水浴拉伸1-3倍，在70℃-99℃水浴中洗去残留的有机溶剂和剩余致孔剂；在80℃-180℃干燥，即得含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜。2.根据权利要求1所述的含聚醚砜和聚羟基脂肪酸酯的中空纤维共混膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚醚砜、聚羟基脂肪酸酯、致孔剂和有机溶剂的比例为：聚醚砜5-15wt％，聚羟基脂肪酸酯1-5wt％，致...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄臣勇，邢雪奎，沈新元，高庆丰，王洁，张婷婷，王志全，邢瀚，吴建国，王耀文，金稀君，
申请(专利权)人：苏州君康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32