本发明专利技术涉及一种制备多孔膜的方法，所述多孔膜包含具有平均孔径<2000nm——根据DIN 66133使用汞孔隙率法测定——的孔的热塑性聚合物，所述方法包括：形成至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的膜状复合物；以及使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜，其中至少一种热塑性聚合物(TP1)包含至少一种聚氨酯，其中聚氨酯(PU1)基于以下组分：11至79重量％的至少一种二元醇(D1)和至少一种二异氰酸酯(I1)的混合物；21至89重量％的至少一种具有两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团的化合物(C1)。本发明专利技术还涉及通过所述方法获得或可获得的多孔膜，其包含具有平均孔径<2000nm——根据DIN 66133使用汞孔隙率法测定——的孔的热塑性聚合物，以及涉及具有平均孔径<2000nm——根据DIN 66133使用汞孔隙率法测定——的孔的热塑性聚合物的多孔膜本身。本发明专利技术还涉及多孔膜用于涂覆制品的织造表面的用途和多孔膜用于不具有织造层的制品的用途，以及包含多孔膜的制品。
Method for preparing porous membranes from at least one thermoplastic polymer and at least one water soluble polymer
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由至少一种热塑性聚合物和至少一种水溶性聚合物制备多孔膜的方法本专利技术涉及一种制备多孔膜的方法，所述多孔膜包含具有平均孔径<2000nm的孔的热塑性聚合物，根据DIN66133使用汞孔隙率法(Hgporosimetry)测定平均孔径，所述方法包括：形成至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的膜状复合物；并使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜。用于不同目的的膜是现有技术已知的。膜特别地用于分离目的。对于许多应用，需要高的耐水性兼具透气性。通过聚合物溶液的相转化而形成的膜广泛地用于水过滤中。根据现有技术，例如可以通过以下方法来制备膜：通过将聚合物溶液浇铸在织物上而对背衬织物进行相转化，以产生经涂覆的织物；将经涂覆的织物引入凝结浴中；然后将经涂覆的织物进行退火。为了制备薄的半透膜，目前使用干法和湿法制备方法。膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜是通过对高结晶性PTFE粒料进行挤出处理并随后进行单向或双向拉伸来制备的。由此，该方法产生了微孔膜，其具有通过小的原纤维相互连接的节点。例如，US3,962,153涉及一种基本上由聚四氟乙烯组成的多孔ePTFE产物，其通过以下方法制备：其中将所述聚合物的未烧结挤出物进行拉伸。经拉伸的四氟乙烯聚合物具有多孔形式，该多孔形式包含无定形内容物并且其微结构的特征在于通过原纤维相互连接的节点。US3,953,566涉及相应的制备方法。然而，由于环境原因，正在研究用非卤代的替代物来替代ePTFE膜。因此，作为替代物，TPU膜是通过湿法制备的，其包括用无机填料作为造孔剂来凝结聚合物溶液。这些多孔层非常厚(>0.5mm)，或者必须直接在作为支撑材料的纺织层上制备。因此，本专利技术的目的是避免上述缺点。特别地，所述目的是开发一种用于机械稳定的、半透性的、非卤代的多孔膜的方法和材料。根据本专利技术，该目的通过一种制备多孔膜的方法实现，所述多孔膜包含具有平均孔径<2000nm的孔的热塑性聚合物，根据DIN66133使用汞孔隙率法测定平均孔径，所述方法包括：(i)形成至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的膜状复合物；(ii)使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜。出乎意料地发现，根据该方法，在萃取可溶性聚合物后所制备的多孔膜具有显著改进的透湿性。在本申请的上下文中，膜应理解为能够分离两种流体或从液体中分离分子和/或离子组分或颗粒的薄的半透性结构。膜用作选择性屏障，使得某些颗粒、物质或化学物质通过，而保留另一部分。例如，膜可以是反渗透(RO)膜、正渗透(FO)膜、纳滤(NF)膜、超滤(UF)膜或微滤(MF)膜。在步骤(i)中，膜状复合物由至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)形成。根据所述方法的一个实施方案，水溶性聚合物(WSP1)在水中的溶解度>50g/L，优选>150g/L，更优选>200g/L，更优选>250g/L。根据优选的实施方案，至少一种水溶性聚合物(WSP1)选自聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮和这些聚合物的混合物且优选至少包含聚乙烯吡咯烷酮。聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量Mn优选为1至3000kg/mol，更优选10至2500kg/mol，更优选20至2000kg/mol，更优选40至1500kg/mol。聚环氧乙烷的数均分子量Mn优选为10至10,000kg/mol，更优选为50至5,000kg/mol，更优选为100至1,000kg/mol，更优选为200至500kg/mol。在步骤(ii)中，使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜。根据所述方法的另一个实施方案，在(i)中，所添加的至少一种水溶性聚合物(WSP1)的量为1至50重量％，优选为5至45重量％，更优选为10至40重量％，基于至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的混合物的总重量计。根据所述方法的另一个实施方案，混合物(L1)包含水，其中L1优选包含至少大于50重量％，更优选至少60重量％，更优选至少80重量％，更优选至少90重量％，更优选至少95重量％，更优选至少98重量％的水，基于混合物L1的总重量计。根据所述方法的另一个实施方案，(ii)的萃取进行至少1小时，优选进行1小时至10天，更优选10小时至200小时。优选地，(ii)的萃取在5至100℃，更优选10至50℃，更优选15至40℃的温度下进行。根据步骤(ii)，使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜。在所述萃取过程中，从膜状复合物中至少部分地除去至少一种水溶性聚合物(WSP1)，由此在膜状复合物内形成孔。WSP1的残留物可以保留在膜状复合物中，例如，由于一部分的WSP1完全夹杂在至少一种TP1中。优选地，在萃取步骤(ii)之后，基于步骤(i)中使用的WSP1的总重量计小于50重量％，更优选小于20重量％，更优选小于10重量％的WSP1保留在膜状复合物中，即在获得的多孔膜中。因此，在(ii)中获得的多孔膜优选包含小于50重量％，更优选小于20重量％，更优选小于10重量％的WSP1，基于步骤(i)中使用的WSP1的总重量计。因此，本专利技术的一个优选的实施方案涉及一种制备多孔膜的方法，所述多孔膜包含具有平均孔径<2000nm的孔的热塑性聚合物，根据DIN66133使用汞孔隙率法测定平均孔径，所述方法包括：(i)形成至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的膜状复合物；(ii)使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，由此从膜状复合物中至少部分地除去至少一种水溶性聚合物，获得多孔膜，其中所获得的多孔膜优选包含小于50重量％，更优选小于20重量％，更优选小于10重量％的WSP1，基于步骤(i)中使用的WSP1的总重量计。根据所述方法的一个实施方案，至少一种热塑性聚合物(TP1)选自聚氨酯、聚酯、聚醚酯、聚酯酯、聚酰胺、聚醚酰胺、聚苯乙烯和乙烯乙酸乙烯酯，优选聚氨酯(TPU)。根据所述方法的一个优选实施方案，至少一种热塑性聚合物(TP1)包含至少一种聚氨酯，其中聚氨酯(PU1)基于以下组分：-11至79重量％的至少一种二元醇(D1)和至少一种多异氰酸酯(I1)的混合物；-21至89重量％的至少一种具有至少两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团的化合物(C1)。在本专利技术的上下文中，聚氨酯所基于的组分的量总计为100重量％。这些组分形成聚氨酯的聚合结构。另外，聚氨酯可包含其他添加剂。至少一种化合物(C1)具有至少两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团。优选地，至少一种化合物(C1)具有两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团。化合物(C1)可以是具有至少两个、优选两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团的任何化合物。优选地，对异氰酸酯基团呈反应性的官能团为羟基或氨基。可以添加化合物(C1)来改变聚氨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.制备多孔膜的方法，所述多孔膜包含具有平均孔径<2000nm的孔的热塑性聚合物，根据DIN 66133使用汞孔隙率法测定平均孔径，所述方法包括：/n(i)形成至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的膜状复合物；/n(ii)使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜，/n其中至少一种热塑性聚合物(TP1)包含至少一种聚氨酯，其中聚氨酯(PU1)基于以下组分：/n-11至79重量％的至少一种二元醇(D1)和至少一种二异氰酸酯(I1)的混合物；/n-21至89重量％的至少一种具有两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团的化合物(C1)。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 EP 17195799.61.制备多孔膜的方法，所述多孔膜包含具有平均孔径<2000nm的孔的热塑性聚合物，根据DIN66133使用汞孔隙率法测定平均孔径，所述方法包括：
(i)形成至少一种热塑性聚合物(TP1)和至少一种水溶性聚合物(WSP1)的膜状复合物；
(ii)使用溶剂混合物(L1)萃取根据(i)获得的膜状复合物，获得多孔膜，
其中至少一种热塑性聚合物(TP1)包含至少一种聚氨酯，其中聚氨酯(PU1)基于以下组分：
-11至79重量％的至少一种二元醇(D1)和至少一种二异氰酸酯(I1)的混合物；
-21至89重量％的至少一种具有两个对异氰酸酯基团呈反应性的官能团的化合物(C1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中水溶性聚合物(WSP1)在水中的溶解度>50g/L，优选>150g/L，更优选>200g/L，更优选>250g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少一种水溶性聚合物(WSP1)选自聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮和这些聚合物的混合物，且优选至少包含聚乙烯吡咯烷酮。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中混合物(L1)包含水，其中L1优选包含至少大于50重量％，更优选至少60重量％，更优选至少80重量％，更优选至少90重量％，更优选至少95重量％，更优选至少98重量％的水，基于混合物(L1)的总重量计。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中(ii)的萃取进行至少1小时，优选进行1小时至10天，更优选10小时至200小时。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中(ii)的萃取在5至100℃，优选10至...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·普里索克，R·A·奈夫，J·阿利亚斯，M·韦伯，O·格朗瓦尔德，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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