专利名称：磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物及其制备方法与用途的制作方法
技术领域：
本发明属于抗污染膜的制备技术领域，尤其涉及一种磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)接枝的聚砜(PSU)接枝共聚物及其用途。
背景技术：
聚砜是工业上应用广泛的膜材料，但其易污染的特性严重限制了它们的应用。由于其污染是由疏水性 引起，已 有一些报道对其进行亲水改性，并获得了一定的抗污染效果。已有的亲水改性方法包括:化学接枝或表面涂覆亲水分子、亲水分子的层层自组装、等离子体或紫外线引发亲水分子表面反应、加入亲水单体共聚或加入亲水高分子共混等(NNady, et al, Desalination, 2011，275:1-9)。其中，聚乙二醇(PEG)改性是最常用的抗污染膜修饰方法，但由于PEG易被氧化降解，导致被修饰的材料表面失去抗污染性能。磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)是一种两亲性的化合物。该化合物通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)，可在某些材料表面形成聚SBMA支链(ZZhang，etal, Biomaterials, 2013.58:76-150)。由于SBMA的两性离子的静电作用使得材料表面覆盖一层结合水，从而有效防止了表面被蛋白、细菌及生物层污染，因此可以大大延长材料的使用寿命。与PEG改性相比，SBMA的化学性质更加稳定，能够适用于更多的领域，比如作为与血液直接接触的材料和细胞支架，或用于分离发酵液和水处理等方面。目前已有SBMA在聚偏氟乙烯、聚丙烯和再生纤维素膜材料上接枝的报道，但由于聚砜的化学结构较为稳定，很难发生接枝反应，现今还未有通过化学方法在聚砜接枝SBMA的报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物及其制备方法与用途。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物，它的分子结构如下式所示:
权利要求
1.一种磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物，其特征在于，它的分子结构如下式所示:
2.—种权利要求1所述磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)采用相对分子量为35000-65000的聚砜为原料，以氯仿为溶剂，三甲基氯硅烷和多聚甲醛为反应物，SnCl4为催化剂，聚砜、三甲基氯硅烷、多聚甲醛和SnCl4的质量比为30:100:20:0.5，在55°C下反应72h，制备得到氯甲基聚砜； (2)将步骤I制备得到的氯甲基聚砜和磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯以1:2-10的质量比溶解在二甲亚砜中，搅拌2-5h至完全溶解； (3)通氮气2-5h除去氧气，添加氯化亚铜和2-2联吡啶，质量比为磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯:氯化亚铜:2-2联吡啶=100:1:2 ； (4)在45-85°C下反应2-10h，停止通氮气终止反应，得到含有磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物的二甲亚砜溶液；(5)加甲醇沉淀磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物，洗涤并真空干燥。
3.—种权利要求1所述磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物的用途，其特征在于，该磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物可用于制备平板膜，制备方法包括如下步骤: (1)将1.8 3.6g的聚砜和磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物按质量比1-10:1溶解在IOmL N-甲基吡咯烷酮中； (2)搅拌溶解10-12h，脱除气泡，得到澄清的铸膜液； (3)利用刮刀在玻璃板上或者采用自动刮膜机刮出厚度约为100- 1000 μ m的膜，将其浸没在纯水中得到平板膜，平板膜的平均膜孔径约为0.05 - 0.8 μ m。
4.一种权利要求1所述磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物的用途，其特征在于，该磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物可用于制备中空纤维膜，制备方法包括如下步骤: (I)将1.8 3.6kg的聚砜和磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物按质量比.1-10:1溶解在IOL N-甲基吡咯烷酮中； (2)搅拌溶解10-12h，脱除气泡，制得澄清的铸膜液； (3)采用同轴的中空纤维喷丝头，将铸膜液经喷丝头挤出；挤出速度为5- 20ml/min，初生纤维在空气中经10 - 30cm距离后于温度为10 - 80°C的水浴中凝固成型，卷绕速度为5 - 40m/min ;制备的中空纤维膜截面为圆形，内径约为150 - 1500 μ m,壁厚约为.100 - 800 μ m,平均膜孔 径约为0.05 - 0.8 μ m。
全文摘要
本发明公开了一种磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯接枝的聚砜共聚物及其制备方法与用途，该共聚物是以SBMA和PSU为原料，二甲亚砜为溶剂，在催化剂的作用下进行溶液自由基聚合制得的。常温下，其性状为白色无定形固体，可溶于二甲亚砜和N-甲基吡咯烷酮，不溶于水和乙醇。该共聚物和PSU可以按一定比例制成平板膜和中空纤维膜。本发明制备的平板膜和中空纤维膜由于其优异抗蛋白和血小板等污染物的能力，能够作为与血液接触的材料、细胞支架、分离生物发酵液材料和水处理材料。
文档编号B01D67/00GK103204977SQ201310115859
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者沈冲, 孟琴, 张倩 申请人:浙江大学