制备官能化膜的方法技术

本发明专利技术描述了官能化膜以及制备官能化膜的方法。所述方法包括提供多孔基材、将所述至少一种可接枝物质施加至所述多孔基材、以及用电子束辐射处理所述经涂覆的多孔基材以提供官能化膜。所述方法包括形成具有附接至所述多孔基材的接枝物质的梯度的官能化膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及官能化膜以及制备这种官能化膜的方法。
技术介绍
具有各种各样特性的膜已用于多种现代产品中，包括诸如过滤器、透气制品、吸收 制品和医疗制品之类的产品。人们已经掌握了多种制造膜的方法。具有不同化学或物理功能的膜已有所描述。将分子接枝到基底上为一种向膜表面 提供官能度的方法。本领域需要改善的膜以及制备这种膜的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了官能化膜以及制备这种膜的方法。在第一方面，提供了用于。该方法包括提供具有第一主表面、 间隙表面和第二主表面的多孔基材。该方法包括将至少一种可接枝物质施加到多孔基材上 以提供经涂覆的多孔基材。该方法包括用电子束辐射处理经涂覆的多孔基材以提供官能化 膜。电子束辐射使可接枝物质以一定的梯度附接到多孔基材上，以使得第一主表面处的接 枝物质浓度高于第二主表面处的接枝物质浓度。在另一方面，提供了用于制备上述官能化膜的方法，但经涂覆的多孔基材放置在 第一层和第二层之间以形成多层结构。然后用电子束辐射处理多层结构以提供放置在第一 层和第二层之间的官能化膜。从多层结构中移除第一层和第二层以提供官能化膜。在又一方面，还提供了官能化膜。该官能化膜包括多孔基材，其中多孔基材上附接 有一定梯度的接枝物质。多孔基材具有第一主表面、间隙表面和第二主表面。将接枝物质 按照从第一主表面向第二主表面延伸穿过多孔基材的梯度附接到多孔基材上。多孔基材的 第一主表面处的接枝物质浓度高于第二主表面处的接枝物质浓度。附图说明图1示出了随电压变化的模拟电子束辐射剂量相对单位路径长度的图示。 具体实施例方式除非另外指明，否则应当理解，用于描述本专利技术的术语与本领域的技术人员的理 解具有一致的含义。如本文所用，下文的术语应具有本文所述的含义。由端点表述的数值范围包括包含在该范围内的所有数值(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75,3,3. 8、4 和 5)。如本说明书和附带的权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括 复数指代，除非所述内容另外明确指出。因此，例如，包含“化合物”的组合物这一表达方式 包括两种或更多种化合物的混合物。除非所述内容另外明确指出，否则本说明书和所附权 利要求书中使用的术语“或”的含义通常包括“和/或”的含义。除非另外指明，否则在所有的情况下，说明书以及权利要求中所用的表示量或成 分、性质的量度等等的所有数字都应理解为受词语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明， 否则上述说明书以及所附权利要求中给出的数字参数是近似值，其可利用本专利技术的教导， 随本领域的技术人员想要达到的理想性能而变化。至少，各数值参数至少应当根据报道的 有效位数并应用惯常的四舍五入法来理解。虽然，阐述本专利技术广义范围的数值范围和参数 是近似值，但是在具体实例中所列出的数值则尽可能精确地报告。然而，任何数值均固有地 包含因在其各自的测试测量值中存在的标准偏差而必然造成的误差。本专利技术提供了官能化膜以及。本专利技术的方法包括提供多孔基 材、将至少一种可接枝物质施加到经涂覆的多孔基材上以及用电子束辐射处理经涂覆的多 孔基材。多孔基材包括第一主表面、延伸进入和/或穿过基底主体的间隙表面以及第二主 表面。间隙表面包括在多孔基材的开口或孔隙内的表面。用至少一种可接枝物质处理多孔 基材以提供经涂覆的多孔基材。用电子束辐射处理经涂覆的多孔基材。可通过调整电子束 源处的电流(mA)来控制递送至经涂覆的多孔基材的辐射(如，能量)的量。通过调整电压 (keV)来控制电子束源的穿透深度，以使得递送至第一主表面的辐射剂量高于递送至经涂 覆的多孔基材的第二主表面的辐射剂量。换句话讲，将辐射的梯度剂量递送至经涂覆的多 孔基材的整个厚度上。暴露于辐射之后，将至少一种可接枝物质附接到经涂覆的多孔基材 以形成官能化膜，其具有附接到多孔基材的接枝物质的梯度。接枝物质梯度从官能化膜的 第一主表面向第二主表面延伸从而延伸穿过多孔基材的厚度。官能化膜中的接枝物质在第 一主表面处的浓度高于在第二主表面处的浓度。提供的不对称膜具有分布在膜的整个厚度 上的接枝物质的梯度。在另一个实施例中，提供了用于制备上述官能化膜的方法，其中用至少一种可接 枝物质涂布多孔基材以提供如上所述的经涂覆的多孔基材。然后将经涂覆的多孔基材放置 在第一层和第二层之间以形成多层结构。将多层结构暴露于电子束辐射以形成放置在第一 层和第二层之间的官能化膜。将辐射的梯度剂量递送至多层结构的整个厚度以形成官能化 膜，此官能化膜包含附接至基底的从官能化膜的第一主表面向第二主表面分布的接枝物质 梯度，并且第一主表面处的接枝物质的浓度高于第二主表面处的接枝物质的浓度。从多层 结构中移除第一层和第二层以提供官能化膜。合适的多孔基材可选自各种材料，前提条件是该基底为可涂覆的或者可适于涂覆 的，并且包括开口或孔隙。合适的多孔基材包括(但不限于)多孔膜、多孔非织造料片和多 孔纤维。可用任何聚合物材料形成多孔基材。合适的聚合物材料包括(但不限于)聚烯烃 类、聚(异戊二烯类)、聚(丁二烯类)、氟化聚合物类、氯化聚合物类、聚酯类、聚酰胺类、聚 酰亚胺类、聚醚类、聚(醚砜类)、聚(砜类)、聚苯醚类、聚苯硫醚类、聚(乙酸乙烯酯类)、 乙酸乙烯酯的共聚物类、聚磷腈类、聚(乙烯基酯类)、聚(乙烯基醚类)、聚(乙烯醇类) 以及聚(碳酸酯类)。合适的聚烯烃包括(但不限于)聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、乙烯 和丙烯的共聚物、α -烯烃共聚物(例如1- 丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物)、聚 (乙烯-共-ι- 丁烯)和聚(乙烯-共-ι- 丁烯-共-ι-己烯)。合适的氟化聚合物包括 (但不限于)聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、偏二氟乙烯的共聚物(例如聚(偏二氟乙 烯共六氟丙烯))和三氟氯乙烯的共聚物(例如聚(乙烯-共-三氟氯乙烯))。合适的聚 酰胺类包括(但不限于)聚(亚胺基(ι-氧六亚甲基))、聚(亚胺基己二酰亚胺基六亚甲基)、聚(亚胺基己二酰基亚胺基十甲烯基)以及聚己内酰胺。合适的聚酰亚胺类包括(但 不限于)聚(均苯四酰亚胺)。合适的聚(醚砜)包括(但不限于)聚(二苯醚砜)以及 聚(二苯砜-共-氧化二苯砜)。合适的乙酸乙烯酯的共聚物类包括(但不限于)聚(乙 烯-共_乙酸乙烯酯)以及如下这样的共聚物类其中这些乙酸酯基团中的至少一些已经 被水解以提供各种聚(乙烯醇类)。在一些实施例中，多孔基材的平均孔径小于约10微米。在一些实施例中，多孔基 材的平均孔径大于约10纳米。合适的多孔基材包括(但不限于)纳米孔膜、微孔膜、微孔 非织造料片和微孔纤维。在一些实施例中，多孔基材可具有不同孔径(如，大孔、微孔、纳米 孔)的组合。在一些实施例中，多孔基材包括两个或多个不同的多孔区域或地区(如，多区 域膜)。在一些实施例中，多孔基材为疏水性的并且包含上述聚合物材料中的一种或多 种。在一些实施例中，多孔基材为亲水性微孔膜，例如热致相分离(TIPS)膜。经常通 过形成热塑性材料以及大于该热塑性材料的熔点的第二材料的溶液来制备TIPS膜。当冷 却时，该热塑性材料结晶并与该第二材料相分离。结晶材料通常为拉伸的。可任选地在拉 伸之前或者在拉伸之后除去第二材料。TIPS膜公开于美国专利No. 1，529，256 (Kelley)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备官能化膜的方法，所述方法包括：提供具有第一主表面、间隙表面和第二主表面的多孔基材；将至少一种可接枝物质施加到所述多孔基材上以提供经涂覆的多孔基材；以及用电子束辐射处理所述经涂覆的多孔基材以提供所述官能化膜，所述电子束辐射使所述可接枝物质以梯度附接到所述多孔基材上，所述梯度包括附接到所述多孔基材的接枝物质，以使得所述第一主表面处的所述接枝物质的浓度高于所述第二主表面处的所述接枝物质的浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯E韦斯，小克林顿P沃勒，德里克J德纳，乔纳森F赫斯特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]