專利名稱：磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物及其制備方法與用途的制作方法
技術領域：
本發明屬于抗污染膜的制備技術領域，尤其涉及一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯(SBMA)改性的聚醚砜(PES)共聚物及其制備方法與用途。
背景技術：
聚醚砜在工業和醫藥產業中均有廣泛的應用，但其易污染的特性嚴重限制了它們的應用。由于其污染是由疏水性引起，已有一些報道對其進行親水改性，并獲得了一定的抗污染效果。已有的親水改性方法包括:化學接枝或表面涂覆親水分子、親水分子的層層自組裝、等離子體或紫外線引發親水分子表面反應、加入親水單體共聚或加入親水高分子共混等(Zhao, CS, et al, Progress in Materials Science, 2008.291:4258-4291 )。其中，聚乙二醇(PEG)改性是最常用的抗污染膜修飾方法，但由于PEG易被氧化降解，導致被修飾的材料表面失去抗污染性能。磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯(SBMA)是一種兩親性的化合物。該化合物通過原子轉移自由基聚合反應(ATRP)，可在某些材料表面形成聚SBMA支鏈(Zhang，Z, etal, Biomaterials, 2013.58:76-150)。由于SBMA的兩性離子的靜電作用使得材料表面覆蓋一層結合水，從而有效防止了表面被蛋白、細菌及生物層污染，因此可以大大延長材料的使用壽命。與PEG改性相比，SBMA的化學性質更加穩定，能夠適用于更多的領域，比如作為與血液直接接觸的材料和細胞支架，或用于分離發酵液和水處理等方面。
目前已有SBMA改性聚偏氟乙烯、聚丙烯和再生纖維素膜材料的報道，但由于聚醚砜的化學結構較為穩定，很難發生改性反應，現今還未有通過化學方法制備SBMA改性聚醚砜的報道。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物及其制備方法與用途。本發明中的目的是通過以下技術方案來實現的:一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物，它的分子結構式為:
權利要求
1.一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物，其特征在于，它的分子結構式
2.—種權利要求1所述磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)采用相對分子量為35000-55000的聚醚砜為原料，以氯仿為溶劑，三甲基氯硅烷和多聚甲醛為反應物，SnCl4S催化劑，在55°C下反應48h，制備得到氯甲基聚醚砜；其中，PES、三甲基氯硅烷、多聚甲醛和SnCl4的質量比為30:100:20:0.5 ； (2)將氯甲基聚醚砜和磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯以1:2-10的質量比溶解在二甲亞砜中，攪拌同時通氮氣2-5小時至完全溶解； (3)添加氯化亞銅和2-2聯吡啶，磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯、氯化亞銅和聯吡啶的質量比為 100:1:2 ； (4)在45-85°C下反應2-10小時；停止通氮氣終止反應，得到含有磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物的二甲亞砜溶液； (5)加入甲醇沉淀出磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物，洗滌并真空干燥。
3.一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物的用途，其特征在于，磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物可用于制備平板膜，制備方法包括如下步驟: (1)將1.8 3.6g的聚醚砜和磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物按質量比1-10:1溶解在IOmL N -甲基吡咯烷酮中； (2)攪拌溶解10-12小時，脫除氣泡，得到澄清的鑄膜液； (3)利用刮刀在玻璃板上或者采用自動刮膜機刮出厚度為50- 800 μ m的膜，將其浸沒在純水中得到平板膜；平板膜的平均膜孔徑約為0.01 - 0.5 μ m。
4.一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物的用途，其特征在于，磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物可用于制備中空纖維膜，制備方法包括如下步驟: (1)將1.8 3.6kg的聚醚砜和磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物按質量比1-10:1溶解在IOL N -甲基吡咯烷酮(NMP)中； (2)攪拌溶解10-12小時，經過脫氣泡，制得澄清的鑄膜液；(3)采用同軸的中空纖維噴絲頭，將鑄膜液經噴絲頭擠出，擠出速度為5 - 20ml/min,初生纖維在空氣中經5 - 30cm距離后于溫度為20 - 70°C的水浴中凝固成型，卷繞速度為5 - 40m/min ;制備得到的中空纖維膜其截面為圓形，內徑約為150 - 1500 μ m，壁厚約為100 - 550 μ m,平 均膜孔徑約為 0.001 - 0.8 μ m。
全文摘要
本發明公開了一種磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯改性的聚醚砜共聚物及其制備方法與用途，它以磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯和聚醚砜為原料，二甲亞砜為溶劑，在催化劑的作用下進行自由基聚合而制得；常溫下為白色固體，可溶于二甲亞砜和N-甲基吡咯烷酮，不溶于水、甲醇和乙醇；本發明制備的平板膜和中空纖維膜具有優異抗蛋白和血小板等污染物的能力，因此可用作與血液接觸的材料、細胞支架、分離生物發酵液或水處理材料。
文檔編號C08G75/23GK103193941SQ20131011652
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者孟琴, 張倩, 沈沖 申請人:浙江大學