一種基于響應(yīng)性共聚物改性的聚丙烯微濾膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] -種基于響應(yīng)性共聚物改性的聚丙烯微濾膜，屬于功能高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境敏感型聚合物是指可對環(huán)境變化做出相應(yīng)響應(yīng)的功能高分子材料。其中pH 值是環(huán)境敏感型聚合物常見的刺激因素之一，pH敏感型聚合物大多包含可離子化的基團(tuán)， 隨著環(huán)境PH值的變化，基團(tuán)的離子化程度發(fā)生變化，致使高分子鏈的構(gòu)象發(fā)生相應(yīng)變化， 從而達(dá)到表面可控。甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的叔胺結(jié)構(gòu)在一定條件下可以質(zhì)子化（去 質(zhì)子化），因而具有良好的PH敏感性。近年來，其在藥物控制釋放、化學(xué)分離和組織工程等 領(lǐng)域的潛在應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注。
[0003] 聚丙烯（PP)微濾膜由于具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)異的機(jī)械性能以及熱穩(wěn)定性 而被廣泛應(yīng)用和研究。但是，由于PP微濾膜是非極性的，有關(guān)對PP微濾膜智能化改性的 研究仍舊比較少。目前對PP微濾膜智能化改性的研究主要集中在進(jìn)行溫度響應(yīng)性改性，而 對PP微濾膜進(jìn)行PH響應(yīng)性改性的研究也比較少，除此之外，常用的改性方法多需要復(fù)雜的 操作步驟和過程，大多集中于利用化學(xué)改性等方面。除了這些方法，還有一種簡單的物理 方法，即表面截留法。這種方法是利用一種可以溶脹基材的同時(shí)，還能溶解改性材料的溶 劑（混合溶劑），在改性材料與基材相互作用一段時(shí)間后，加入基材的不良溶劑，使基材 表面迅速收縮致使改性材料分子截留在表面。
[0004] 本發(fā)明以聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（DEAEMA)、 甲基丙烯酸甲酯（MMA)為共聚單體，采用自由基聚合法合成響應(yīng)性三元無規(guī)共聚物 P (PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA)。通過表面截留法對PP微濾膜進(jìn)行pH響應(yīng)性改性，研究證 明改性得到的聚丙烯微濾膜具有PH響應(yīng)性；改變修飾劑的濃度、修飾劑的種類和處理溫度 等，可以調(diào)控聚丙烯微濾膜的浸潤性及表面形貌。并研究了改性前后的PP微濾膜在不同pH 條件下的水透過量。這種新穎的改性聚丙烯微濾膜的做法，簡單方便，可重復(fù)性強(qiáng)，適用于 實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用。本發(fā)明得到了表面形貌和性能可控的響應(yīng)性聚丙烯微濾膜，有望作為智 能響應(yīng)性材料應(yīng)用于組織工程和油水分離材料等領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于響應(yīng)性共聚物改性的聚丙烯微濾膜。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種響應(yīng)性共聚物，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA)、甲基 丙烯酸二乙氨基乙酯（DEAEMA)、甲基丙烯酸甲酯（MMA)為第一、第二和第三單體，采用自由 基聚合法制備具有響應(yīng)性的三元無規(guī)共聚物P (PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA)，所得響應(yīng)性聚 合物的結(jié)構(gòu)為：
[0007]
[0008] η = 5-6, x = 6 ~15 ;y = 9 ~30 ;z = 40 ~70,表不成 PEDM。
[0009] 該響應(yīng)性共聚物的制備方法是將定量的DEAEMA、MM和計(jì)算量的PEGM通過自由 基聚合法制備三元共聚物P (PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA)。響應(yīng)性共聚物的聚丙烯微濾膜的 制備方法是通過表面截留法對PP微濾膜進(jìn)行PH響應(yīng)性改性。
[0010] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過自由基聚合法合成響應(yīng)性三元無規(guī)共聚物 P (PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA)。通過表面截留法對PP微濾膜進(jìn)行pH響應(yīng)性改性，研究證 明改性得到的聚丙烯微濾膜具有PH響應(yīng)性；改變修飾劑的濃度、修飾劑的種類和處理溫度 等，可以調(diào)控聚丙烯微濾膜的浸潤性及表面形貌。并研究了改性前后的PP微濾膜在不同pH 條件下的水透過量。這種新穎的改性聚丙烯微濾膜的做法，簡單方便，可重復(fù)性強(qiáng)，適用于 實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用。本發(fā)明得到了表面形貌和性能可控的響應(yīng)性聚丙烯微濾膜，有望作為智 能響應(yīng)性材料應(yīng)用于組織工程和油水分離材料等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0011] 圖1聚丙烯微濾膜和響應(yīng)性聚丙烯微濾膜的SEM照片。
[0012] 圖2聚丙烯微濾膜和響應(yīng)性聚丙烯微濾膜在不同pH下的透水量。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1、響應(yīng)性三元無規(guī)共聚物PEDM的合成
[0014] 將定量的DEAEMA、MMA和計(jì)算量的PEGMA加入到50mL的圓底燒瓶中，加入25mL l，4-Dioxane和單體總物質(zhì)的量1.5%的△比仏通隊(duì)30min后密封，65°C下攪拌反應(yīng)12h， 可制得三元共聚物P (PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA)。以無水乙醚為沉淀劑，經(jīng)3次溶解、沉淀 后除去未參加反應(yīng)的單體后真空干燥至恒重。
[0015] 所得共聚物為：
[0016]
[0017] η = 5-6, x = 6 ~15 ;y = 9 ~30 ;z = 40 ~70,表不成 PEDM。
[0018] 實(shí)施例2、響應(yīng)性聚丙烯微濾膜的制備
[0019] 將響應(yīng)性共聚物溶解在溶劑中，配置成一定濃度的表面修飾劑溶液，在室溫下將 PP微濾膜浸泡在含有表面修飾劑的溶液中20h后取出，浸泡處理后的樣品用蒸餾水沖洗 2h，然后將樣品浸泡在20°C水中20min，最后真空干燥。改變具體的工藝條件，如修飾劑的 濃度、處理溫度等，采用相同方法改性聚丙烯微濾膜。
[0020] 實(shí)施例3、響應(yīng)性聚丙烯微濾膜的制備
[0021] 將響應(yīng)性共聚物溶解在不同溶劑中，配置成一定濃度的表面修飾劑溶液，將PP微 濾膜浸泡在含有表面修飾劑的溶液中20h后取出，浸泡處理后的樣品用蒸餾水沖洗2h，然 后將樣品浸泡在20°C水中20min，最后真空干燥。改變具體的工藝條件，如修飾劑的濃度、 處理溫度等，采用相同方法改性聚丙烯微濾膜。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于響應(yīng)性共聚物改性的聚丙烯微濾膜，屬于功能高分子材料領(lǐng)域。本發(fā)明 以聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（DEAEMA)、甲基丙烯酸甲 酯（MMA)為第一、第二和第三單體，采用自由基聚合法制備具有響應(yīng)性的三元無規(guī)共聚物 P(PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA);通過表面截留法對PP微濾膜進(jìn)行響應(yīng)性改性。 配比為：單體1 :單體2 :單體3 (摩爾比）為1~9 :1~6 :1~14。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的響應(yīng)性聚合物，其特征是以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 (DEAEMA)為響應(yīng)性組分，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA)為親水柔性組分，所得響應(yīng)性 聚合物的結(jié)構(gòu)為：η= 5-6,X= 6 ~15;y= 9 ~30;z= 40 ~70,表不成PEDM。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的響應(yīng)性共聚物，其特征在于該響應(yīng)性共聚物具有響應(yīng)性，共 聚物具有聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（PDEAEMA)的響應(yīng)性組分，聚乙二醇甲基丙烯酸酯 (PEGMA)的親水柔性組分，聚甲基丙烯酸甲酯單體（PMMA)的疏水剛性組分。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的響應(yīng)性共聚物改性得到的響應(yīng)性聚丙烯微濾膜，其特征是具 有一定的響應(yīng)性，在不同pH條件下，響應(yīng)性聚丙烯微濾膜水透過量不同，在酸性條件下，響 應(yīng)性共聚物膜展現(xiàn)了更強(qiáng)的表面親水性。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的響應(yīng)性共聚物及其改性得到的響應(yīng)性聚丙烯微濾膜，其特征 是，本發(fā)明制備得到響應(yīng)性聚丙烯微濾膜，有望作為響應(yīng)性材料應(yīng)用于組織工程和油水分 離材料等領(lǐng)域。
【專利摘要】一種基于響應(yīng)性共聚物改性的聚丙烯微濾膜，屬于功能高分子材料領(lǐng)域。本發(fā)明首先以聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為共聚單體，采用自由基聚合法合成具有響應(yīng)性的三元無規(guī)共聚物P(PEGMA-co-DEAEMA-co-MMA)；通過表面截留法對PP微濾膜進(jìn)行響應(yīng)性改性，改變修飾劑的濃度、修飾劑的種類和處理溫度等，可以調(diào)控膜的浸潤性及表面形貌。并研究了改性前后的PP微濾膜在不同pH條件下的水透過量。本發(fā)明得到了表面形貌和性能可控的響應(yīng)性聚丙烯微濾膜，有望作為智能響應(yīng)性材料應(yīng)用于組織工程和油水分離材料等領(lǐng)域。
【IPC分類】C08F220/28, C08F220/14, C08J5/18, C08F220/34
【公開號】CN105384863
【申請?zhí)枴緾N201510888446
【發(fā)明人】陳明清, 王月, 李小杰
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月7日