下，组合亲水性聚合物膜的低结垢性质和疏水性聚合物膜的稳定性可以是 合意的。
[0038] 中空纤维微滤膜和/或超滤膜可以从包括例如以下的聚合物制备：聚烯烃；聚偏 二氟乙烯（PVDF);聚醚砜（PES);聚砜（PSf);聚丙烯腈（PAN);乙烯-氯三氟乙烯共聚物； 乙烯-氯三氟乙烯与丙烯酸正丁酯的三元共聚物；氟乙烯/氯乙烯、偏二氟乙烯/偏二氯乙 烯、六氟丙烯的三元共聚物、氯三氟乙烯、以及四氟乙烯。这些材料为从其形成的过滤膜提 供合意的结构特性和机械强度，然而，这些材料中的某些的缺点是其既是疏水性的又在作 为过滤膜使用期间容易经历结垢。此外，在某些苛求的应用中，这些材料的机械性质比如断 裂强度和延展性（extension)少于最佳值。
[0039] 改善由疏水性材料形成的中空纤维膜的结垢性能和机械性质的一种方法是将亲 水性聚合物包含在纤维膜配方中，这能够赋予产生的膜优于仅由疏水性材料形成的膜的机 械性质和化学性质。术语"亲水性的"是相对的，并且（如在本文中所使用）指的是当被添 加到基础的成膜聚合物中时致使由所得到的混合物形成的膜比在膜不含有该化合物的情 况下更亲水的化合物。可以被包含到疏水性成膜材料内以改善疏水性成膜材料的化学性质 和/或机械性质的亲水性聚合物的例子包括但不限于：聚（乙烯吡咯烷酮）（PVP)和PVP共 聚物，比如聚（乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯）共聚物、聚（乙烯吡咯烷酮/丙烯酸）共聚物、 聚（乙稀吡略烧酮/烷基氨基甲基丙稀酸醋（alkylaminomethacrylate))共聚物、聚（乙 稀P比略烧酮/烷基氨基甲基丙稀酰胺（alkylaminomethacrylamide))共聚物、聚（乙稀[!比 咯烷酮/甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵）共聚物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚电解质、聚乙 烯醇、聚丙烯酸、乙酸纤维素、磺化聚合物或任何这些类型的聚合物的混合物。
[0040] 多种聚合物彼此是不相谷的，并且将不谷易混合或如果混合将谷易分尚。由不相 容的聚合物的混合物形成的膜通常展示出差的机械性质。相容的聚合物共混物或混合物 可以被定义为其中构成的聚合物是可混溶的、在成膜溶剂中没有相分离的那种，所述成膜 溶剂例如N-甲基吡咯烷酮（NMP)、二甲基乙酰胺（DMA)、二甲基甲酰胺（DMF)、二甲基亚砜 (DMSO)、磷酸三乙酯（TEP)、或丁内酯。为了从聚合物的混合物形成具有合意的机械性质和 化学性质的膜，通常重要的是，聚合物不仅在溶解状态（掺杂剂溶液）中是相容的，而且聚 合物在相分离阶段期间以相容的方式表现以确保均匀或至少可预测的包含到聚合物膜中。 因此，识别既与疏水性成膜聚合物相容且能够改善产生的膜的亲水性和/或机械性质的聚 合物添加剂是非常令人感兴趣的。
[0041] 本文公开的各个方面和各个实施方案关于聚合物超滤膜或微滤膜来描述。然而， 将由本领域的技术人员理解的是，本文公开的各个方面和各个实施方案可以被应用于任何 适当的聚合物材料（其中描述的种类的修改是合意的）。
[0042] 已经发现的是，聚噁唑啉可以与多种已知的疏水性成膜聚合物材料形成相容的混 合物。将聚噁唑啉包含到疏水性成膜聚合物中可以为从掺杂有聚噁唑啉的疏水性成膜聚合 物形成的膜提供优于仅从疏水性成膜聚合物形成的膜的化学性质和/或机械性质的化学 性质和/或机械性质。例如，从掺杂有聚噁唑啉的疏水性成膜聚合物形成的膜可以呈现出 比仅从疏水性成膜聚合物形成的膜更大的亲水性、更大的可实现的断裂前伸长率、更大的 断裂应力、更大的流体渗透率、和/或更大的起泡点。此外，聚噁唑啉呈现出优于多种亲水 化试剂的性质，所述亲水化试剂先前在形成过滤膜中已经与疏水性聚合物组合地使用。例 如，已经发现的是，聚噁唑啉具有比某些先前已知的亲水化试剂例如聚乙烯醇更好的热稳 定性。已经发现聚噁唑啉呈现出比聚乙二醇更大的在PVDF中的溶解度并且可以提供比聚 乙二醇更高的在PVDF共混物膜中的亲水性。聚噁唑啉可以以高浓度被包含到PVDF共混物 膜中，同时提供呈现出有利的性质例如涉及流动和微结构及孔径控制的性质的膜。
[0043] 在某些实施方案中，聚噁唑啉是具有以下通式的聚烷基噁唑啉：
[0044]
【主权项】
1. 一种亲水性聚合物共混物，包括成膜聚合物和聚曠挫咐的相容的混合物。
2. 如权利要求1所述的聚合物共混物，其中所述成膜聚合物是疏水性聚合物。
3. 如权利要求2所述的聚合物共混物，其中所述成膜聚合物包括聚偏二氣己締 (PVD 巧。
4. 如权利要求1到3中任一项所述的聚合物共混物，其中所述聚曠挫咐是聚己基曠挫 咐（阳OAz)。
5. 如权利要求1到4中任一项所述的聚合物共混物，其中所述聚曠挫咐具有从约 5, OOOg/mol 到约 500, OOOg/mol 的分子量。
6. 如权利要求1到5中任一项所述的聚合物共混物，其中所述成膜聚合物与所述聚曠 挫咐的比率是从按重量计约2:1到按重量计约50:1。
7. 如权利要求1到6中任一项所述的聚合物共混物，其中所述成膜聚合物与所述聚曠 挫咐的比率是从按重量计约3:1到按重量计约28:1。
8. 如权利要求1到7中任一项所述的聚合物共混物，其中所述成膜聚合物与所述聚曠 挫咐的比率是从按重量计约3:1到按重量计约4:1。
9. 一种亲水性多孔聚合物膜，包含成膜聚合物和聚曠挫咐的相容的混合物。
10. 如权利要求9所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述成膜聚合物是疏水性聚合物。
11. 如权利要求10所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述成膜聚合物包括聚偏二氣己 締（PVD巧。
12. 如权利要求9到11中任一项所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述聚曠挫咐是聚 己基曠挫咐（PEOAz)。
13. 如权利要求9到12中任一项所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述聚曠挫咐具有 从约5, OOOg/mol到约500, OOOg/mol的分子量。
14. 如权利要求9到13中任一项所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述成膜聚合物与 所述聚曠挫咐的比率是从按重量计约2:1到按重量计约50:1。
15. 如权利要求9到14中任一项所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述成膜聚合物与 所述聚曠挫咐的比率是从按重量计约3:1到按重量计约28:1。
16. 如权利要求9到15中任一项所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述成膜聚合物与 所述聚曠挫咐的比率是从按重量计约3:1到按重量计约4:1。
17. 如权利要求9到16中任一项所述的亲水性多孔聚合物膜，还包含成孔剂。
18. 如权利要求17所述的亲水性多孔聚合物膜，其中所述成孔剂是聚己締化咯烧 酉同一共一己酸己締酯（PVP-VA)。
19. 一种成膜渗杂剂，包含： 成膜溶剂；W及 溶解的聚合物共混物，其包括成膜聚合物和聚曠挫咐的相容的混合物。
20. 如权利要求19所述的成膜渗杂剂，还包含成孔剂。
21. 如权利要求19所述的成膜渗杂剂，还包含聚己締化咯烧酬-共-己酸己締醋 (PVP-VA)和水中的一种。
22. 如权利要求19所述的成膜渗杂剂，其中所述成膜溶剂选自由N-甲基化咯烧酬 (NMP)、二甲基己酷胺值MA)、二甲基甲酯胺值M巧、二甲基亚讽值MS0)、磯酸S己醋（TE巧和 了内醋组成的组。
23. 如权利要求22所述的成膜渗杂剂，其中所述成膜溶剂是NMP。
24. 如权利要求19到23中任一项所述的成膜渗杂剂，其中所述成膜溶剂W从约60重 量％到约80重量％的量存在。
25. 如权利要求19到24中任一项所述的成膜渗杂剂，其中所述聚合物共混物W从约1 重量％到约25重量％的量存在。
26. 如权利要求25所述的成膜渗杂剂，其中所述聚合物共混物W从约14重量％到约 20重量％的量存在。
27. -种增加多孔聚合物膜的亲水性的方法，包括在从成膜渗杂剂形成所述多孔聚合 物膜之前，将聚己基曠挫咐包含到所述成膜渗杂剂中。
【专利摘要】亲水性聚合物共混物，且聚合物膜从亲水性聚合物共混物形成。聚合物共混物包含疏水性成膜聚合物和作为共混物相容的亲水化添加剂的聚噁唑啉。成膜聚合物是疏水性的，包括诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)。聚噁唑啉可以包括聚乙基噁唑啉(PEOAz)。聚噁唑啉可以具有从约5,000g/mol到约500,000g/mol的分子量。成膜聚合物与聚噁唑啉的比率是从按重量计约2:1到按重量计约50:1、从按重量计约3:1到按重量计约28:1、或从按重量计约3:1到按重量计约4:1。
【IPC分类】B01D71-58, B01D71-34, B01D71-06, B01D67-00
【公开号】CN104684632
【申请号】CN201380045939
【发明人】安德鲁·M·格罗斯, 杰弗里·约翰斯顿-霍尔, 克莱姆·鲍威尔
【申请人】伊沃夸水处理技术有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年9月12日
【公告号】EP2895257A1, US20150210816, WO2014043315A1