一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜的制备方法及应用。将聚醚砜溶解在N,N‑二甲基乙酰胺中，加入聚乙二醇‑400、偶氮二异丁腈和偶氮亚甲基双丙烯酰胺配成均匀的溶液。在氮气氛围中通过热引发聚和反应，将反应后的溶液密封搅拌充分混合，超声去泡；将溶液刮涂在玻璃板上，控制温度与湿度。将玻璃板浸泡于异丙醇中后再浸泡在水中直至膜完全脱离玻璃板，最后将膜干燥。本发明专利技术通过热引发在溶液中将聚乙二醇交联在聚醚砜膜上，对材料进行整体改性。此发明专利技术主要应用于制备气血接触膜，具有高的血液相容性、生物安全性、良好稳定性的非对称膜材料。同时此方法制备工艺简单，原料廉价易得，制备的膜性能优异，有较大的应用潜力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药领域，涉及一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜的制备方法及用于气血相接触时气体分离过程和特殊液相的免疫反应。
技术介绍
1、呼吸系统疾病是世界几大常见病之一，慢阻肺病已成为继心脑血管疾病、恶性肿瘤外的第三大死因。
2、ecmo作为目前治疗重症心肺衰竭的核心设施，被称为重症患者的“最后一根稻草”和“黄金武器”。ecmo的实质是一种改良的人工心肺机，主要由膜氧合器和血泵组成。前者主要代替人体肺功能实现体外呼吸，后者代替人体心脏功能。当患者肺功能严重受损，不能自主呼吸，膜式氧合器可以承担体外气体交换任务，为患者的治疗和肺功能恢复争取宝贵的时间。目前市场上常用的氧合膜主要为两种，分别为pmp非对称膜与pp微孔膜，其中pp微孔膜的膜表面有存在许多微孔，在短时间使用后会出现血液渗漏的现象，甚至危害患者生命；pmp材料虽然表面致密，但是由于其不规则晶区和非晶区密度较小，且成孔规模较小，使得pmp制膜技术存在一定的难度。pp与pmp膜由于其固有的疏水性，在长期使用过程中会导致蛋白质吸附，血小板在膜表面沉积活化等等，最终导致血栓的形成，严重降低氧合膜的效率。
3、而聚醚砜(pes)由于具有优异的拉伸性能、良好的热稳定性、优异的化学稳定性等性能，已成为制备气体分离膜的常用材料。但是由于自身疏水性质，不具备良好的生物相容性(血液相容性)，使得其在生物领域的应用受到了限制。从本质上说，聚醚砜的疏水是由于缺少亲水基团，所以将亲水基团引入聚醚砜可以有效地提升材料的亲水性，提升其血液相容，进一步扩展其应用领域。</p>4、常见的亲水改性方法主要分为化学接枝法(光引发接枝、等离子体接枝、热引发接枝)和物理共混法，各有利弊。物理共混仅仅只是将两种物质简单的混合在一起，物质之间不存在化学键相连，所以改性非常不稳定，改性效果差；光引发接枝与等离子体接枝都是在材料表面进行改性，改性不全面，而且可能对材料表面造成损伤，并且操作复杂。
5、聚乙二醇(peg)是一种呈螺旋状且分子链两端拥有羟基的水溶性高分子化合物，无毒，无刺激性，而且价格低廉，被广泛应用在生命医疗、美容等领域。将peg引入pes材料中能够有效地提高材料亲水性从而提高材料血液相容性。
6、目前，大多数学者采用光接枝法和辐射接枝法将聚乙二醇接枝在膜材料表面提升材料的血液相容性，如xiangpu qin在《improving the blood compatibility and thegas permeability of polyether ether ketone hollow fiber membrane used formembrane oxygenator via grafting hydrophilic components》中以紫外线为光源，通过光引发接枝聚乙二醇等亲水物质；atiye sadat abednejad在《surface modification ofpolypropylene membrane by polyethylene glycol graft polymerization》中利用h2等离子体对膜材料进行处理使膜表面产生自由基，浸入peg溶液中接枝peg。这类改性方法仅在膜表面改性，改性层易脱落，改性效果无法长久保持，而稳定性恰好是氧合膜所要求的，所以现在急需一种新型peg改性方法。
7、因此，本专利技术提出peg和pes共同构建膜网络的改性膜制备新思路，利用热交联使peg分子链段与pes分子链段纠缠，赋予改性膜很好的稳定性和建立有良好生物相容性的亲水层。
技术实现思路
1、针对他人工作中对pes材料亲水改性方法复杂，工业化的难度高、改性效果不稳定、改性操作成本高昂等不足。基于上述考虑，本专利技术首次提出以peg为改性剂通过热引发交联聚合在聚醚砜中完成对聚醚砜的亲水改性，通过双浴法制备出表面致密的非对称膜的方法。这种方法操作简单、改性效果好、成本低廉，通过热引发交联聚合，在氮气气氛中，用聚乙二醇-400和pes为原料，加入交联剂与引发剂，在pes铸膜液中完成改性，使得改性剂与材料紧紧的缠绕，具有很好的稳定性，在长时间的使用过程中改性剂不易脱落，同时羟基的引入能够提升膜对co2气体的亲和性，增加膜的气体渗透性。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜的制备方法，peg在pes铸膜液中进行热交联引发聚合，构建三维交联网络，使pes分子链与peg纠缠在一起，再通过双凝固浴制备改性pes非对膜，膜的致密层厚度可以通过膜浸泡在第一凝固浴时间控制；改性膜截面呈现出典型海绵状结构，膜表面光滑，无缺陷；具体步骤如下：
4、(1)铸膜液的配置：以n,n-二甲基乙酰胺(dmac)为溶剂，添加总溶液质量20wt％的pes、5wt％的聚乙二醇(peg)，聚乙二醇质量分数10％的偶氮亚甲基双丙烯酰胺(mba)做交联剂，交联剂质量分数10％的偶氮二异丁腈(aibn)做引发剂，采用磁力搅拌直至溶液均匀；
5、(2)原位交联聚合改性pes：将步骤(1)铸膜液放置油浴锅中，加入磁子，开启机械搅拌，将温度升至85℃反应10h，之后静置冷却，继续搅拌12h，得到铸膜液；
6、(3)改性膜的制备：将步骤(2)铸膜液超声静置去除微小气泡，利用台式平板刮膜机，在玻璃板进行刮涂，最后把刮涂完毕后的膜置于异丙醇中放置3min，待到膜从透明状变为白色，将膜从异丙醇中取出，迅速转移至去离子水中，直至膜漂浮于水面，将膜转移至新鲜的去离子水中放置48h，取出，在60℃温度下进行真空干燥12h，得到聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜。
7、一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜应用于气血接触面界面作为气体交换用膜材料使用。
8、本申请的有益效果：本专利技术主要用于制备具有较好的血液相容性、一定co2/o2选择性，长期稳定性的有机复合材料。首先通过双浴法制备的非对称膜具有致密皮层薄、致密性好等优点。其次采用具有较高机械强度(抗拉、抗压)的pes材料做为骨架，赋予膜很好的机械性能。最后通过原位交联聚合将peg引入到pes骨架中，对膜进行整体改性，改性稳定性好，改性剂不易脱落剥离。同时，本专利技术选用两种价格低廉的原料，极大的降低了制造成本，方法简单，具有大规模工业化制造的潜力。
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【技术保护点】
1.一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜应用于气血接触面界面作为气体交换用膜材料使用。
【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇热交联改性聚醚砜非对称膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀娟，廖泽林，贺高红，阮雪华，张心芦，宫昊，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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