专利名称：一种热敏分离膜及其制备方法
技术领域：
本发明属热敏高分子膜及其制备领域，特别是涉及一种热敏分离膜及其制备方法。
背景技术：
随着科技的进步，人类对自主机制的认识不断深化，对膜材料的研究势头也已从大众 化向功能化、智能化方向迈进。智能材料系指对环境可感知且可响应，并具有功能发现能 力的新材料。上个世纪的智能材料仅仅包括在复合材料中埋置光纤传感器。而如今的智能 材料品种繁多，一般包括金属智能材料、非金属智能材料以及高分子智能材料。高分子智能 材料的范围很广，如作为智能材料的高分子凝胶、智能高分子膜材、智能高分子粘合剂、 智能药物释放体系和智能高分子复合材料。多样化的智能材料已广泛地应用于生命科学、 仿生学、电子学、计算学、建筑学、海洋工程乃至航天航空等领域。
热敏高分子膜是指当高分子膜所处的环境温度发生变化时，膜的形状、渗透速率等随 之发生突跃性变化的分离膜。通常表现为膜的吸水量(或吸溶剂量)在某一温度有突发性 变化，即膜的溶胀比(所吸水或溶剂的量与干膜质量的比)在某一温度会突然变化，此温 度称为敏感温度或最低临界溶解温度(LCST)。这种热敏高分子膜可广泛应用于药物释控、 化学反应控制、记忆元件开关、传感器等领域。制备热敏高分子膜的方法有物理和化学方 法，物理方法如埋入法、复凝聚法、共混法等，化学方法有溶液聚合法、辐射聚合法等。 近年来热敏高分子膜的研究热点主要在于增大其响应度，改善其通-断特性，提高自身物理 机械性能，以及利用仿生原理，以自然界中的生物体为蓝本，开发功能上接近甚至超过生 物体组织的热敏膜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种热敏分离膜及其制备方法，该膜具有热敏性， 所处的温度经过某一点时，膜的水通量、空隙率等分离性能会发生突变，且此热敏性具有 可逆性，因而可应用于大分子分离、药物释放等生物医药领域。
本发明的一种热敏分离膜，包括分子量为80000—100000羟丙基纤维素和聚乙烯醇， 其质量比为10-50: 50-90，优选20: 80;膜层的厚度为100—300微米。
本发明的一种热敏分离膜的制备方法，包括
(1) 称取质量比为10-50: 50-90的羟丙基纤维素和聚乙烯醇，干燥后溶于去离子水中， 配制共混溶液；
(2) 将制膜板预热，以流涎成膜的方法刮膜；
3(3) 刮得的膜在室温下置于空气中蒸发，凝固；
(4) 取膜，烘干即得热敏性质分离膜。
所述步骤(1)中的干燥是40-50'C干燥20-30小时。
所述的共混溶液是羟丙基纤维素和聚乙烯醇分别溶于去离子水中，分别达到相同的含 固量，再将两溶液共混，搅拌均匀或将这两种粉末按相同的质量混合均匀，溶于去离子水 中，配制溶液，含固量为0-16%。
所述步骤(2)制膜板为玻璃板、不锈钢板或聚四氟乙烯板。
所述的预热是2(TC、 25'C或30'C预热。
所述的刮膜速度为50-80厘米/分钟。
所述步骤(4)中的烘干是40-5(TC的真空烘箱中烘干10-16小时。 有益效果
(1) 本发明的热敏分离膜，其热敏性具有可逆性；
(2) 本发明制备的热敏分离膜温度调控转变在32 42'C之间；
(3) 本发明可制备不同温度控制点的膜，通过改变共混物中羟丙基纤维素的含量，温度 控制点将发生改变，随着羟丙基纤维素含量的增大，温度控制点升高；
(4) 本发明的制备方法简单，适合于工业化生产。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
实施例1
按照羟丙基纤维素/聚乙烯醇质量比20: 80的比例称取并混合均匀，然后放置在烘箱 中于50'C下干燥24小时，溶于去离子水中。羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合物的完全溶解 至少需要两天时间，需要多次加料且不断的慢速搅拌，所得共混液的最大含固量达16%。 将玻璃板预热成3(TC，以流涎成膜的方法以50厘米/分钟的刮膜速度刮膜。将在玻璃板上 刮得的羟丙基纤维素/聚乙烯醇共混膜，在室温下静置、蒸发溶剂。最后将膜放入50'C的 真空烘箱中烘干12小时，所得的膜层厚度为100微米。实施例2
按照羟丙基纤维素/聚乙烯醇质量比10: 90的比例称取并混合均匀，然后放置在烘箱 中于5(TC下千燥24小时，溶于去离子水中。羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合物的完全溶解 至少需要两天时间，需要多次加料且不断的慢速搅拌，所得共混液的最大含固量达16%。 将玻璃板预热成30'C,以流涎成膜的方法以50厘米/分钟的刮膜速度刮膜。将在玻璃板上 刮得的羟丙基纤维素/聚乙烯醇共混膜，在室温下静置、蒸发溶剂。最后将膜放入50'C的 真空烘箱中烘干12小时，所得的膜层厚度为100微米。
实施例3
按照羟丙基纤维素/聚乙烯醇质量比20: 80的比例称取并混合均匀，然后放置在烘箱 中于5(TC下干燥24小时，溶于去离子水中。羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合物的完全溶解 至少需要两天时间，需要多次加料且不断的慢速搅拌，所得共混液的最大含固量达16%。 将玻璃板预热成3(TC，以流涎成膜的方法以50厘米/分钟的刮膜速度刮膜。将在玻璃板上 刮得的羟丙基纤维素/聚乙烯醇共混膜，在室温下静置、蒸发溶剂。最后将膜放入5(TC的 真空烘箱中烘干12小时，所得的膜层厚度为200微米。
实施例4
按照羟丙基纤维素/聚乙烯醇质量比10: 90的比例称取并混合均匀，然后放置在烘箱 中于5(TC下干燥24小时，溶于去离子水中。羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合物的完全溶解 至少需要两天时间，需要多次加料且不断的慢速搅拌，所得共混液的最大含固量达16%。 将玻璃板预热成30'C，以流涎成膜的方法以50厘米/分钟的刮膜速度刮膜。将在玻璃板上 刮得的羟丙基纤维素/聚乙烯醇共混膜，在室温下静置、蒸发溶剂。最后将膜放入50'C的 真空烘箱中烘干12小时，所得的膜层厚度为200微米。
实施例5
按照羟丙基纤维素/聚乙烯醇质量比15: 75的比例称取并混合均匀，然后放置在烘箱 中于5(TC下干燥24小时，溶于去离子水中。羟丙基纤维素和聚乙烯醇混合物的完全溶解 至少需要两天时间，需要多次加料且不断的慢速搅拌，所得共混液的最大含固量达16%。 将玻璃板预热成30'C，以流涎成膜的方法以50厘米/分钟的刮膜速度刮膜。将在玻璃板上 刮得的羟丙基纤维素/聚乙烯醇共混膜，在室温下静置、蒸发溶剂。最后将膜放入5(TC的 真空烘箱中烘干12小时，所得的膜层厚度为300微米。
权利要求
1.一种热敏分离膜，包括分子量为80000-100000羟丙基纤维素和聚乙烯醇，其质量比为10-50∶50-90。
2. 根据权利要求1所述的一种热敏分离膜，其特征在于所述羟丙基纤维素和聚乙烯醇 的质量比为20: 80。
3. 根据权利要求1所述的一种热敏分离膜，其特征在于所述热敏分离膜温度调控转变在 32 42'C之间。
4. 根据权利要求1所述的一种热敏分离膜，其特征在于所述热敏分离膜膜层的厚度为 100—300微米。
5. —种热敏分离膜的制备方法，包括U)称取质量比为10-50: 50-90的羟丙基纤维素和聚乙烯醇，干燥后溶于去离子水中， 配制共混溶液；(2) 将制膜板预热，以流涎成膜的方法刮膜；(3) 上述膜在室温下蒸发，凝固；(4) 取膜，40-50'C烘干即得。
6. 根据权利要求5所述的一种热敏分离膜的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的 干燥是40-5(TC干燥20-30小时。
7. 根据权利要求5所述的一种热敏分离膜的制备方法，其特征在于所述步骤(1)共混 溶液是轻丙基纤维素和聚乙烯醇分别溶于去离子水中，分别达到相同的含固量，再将两溶 液共混，搅拌均匀或将这两种粉末按相同的质量混合均匀，溶于去离子水中，配制溶液， 含固量为0-16%。
8. 根据权利要求5所述的一种热敏分离膜的制备方法，其特征在于所述步骤(2)制膜 板为玻璃板、不锈钢板或聚四氟乙烯板。
9. 根据权利要求5所述的一种热敏分离膜的制备方法，其特征在于所述的预热是2(TC、 25"C或30'C预热。
10. 根据权利要求5所述的一种热敏分离膜的制备方法，其特征在于所述的刮膜速度为 50-80厘米/分钟。
全文摘要
本发明涉及一种热敏分离膜及其制备方法，组分包括羟丙基纤维素和聚乙烯醇，其质量比为10-50∶50-90，膜层的厚度为100-300微米；制备包括(1)称取羟丙基纤维素和聚乙烯醇，干燥后溶于去离子水中；(2)将制膜板预热，以流涎成膜的方法刮膜；(3)上述膜在室温下蒸发，凝固；(4)取膜，烘干。本发明的热敏分离膜具有温度响应性，所处的温度经过某一点时，膜的水通量、空隙率等分离性能会发生突变，且此热敏性具有可逆性，因而可应用于生化物质的分离提纯、人工器官、药物控制释放和仿生科学等领域。
文档编号B01D69/06GK101564654SQ20091005243
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月3日 优先权日2009年6月3日
发明者戴蓓蓓, 庆 杨, 沈新元 申请人:东华大学