[发明专利]温敏性质分离膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属热敏高分子膜领域，特别是涉及共混高分子膜及其制备方法。

背景技术

在二十世纪七十年代末期，智能材料仅仅包括在复合材料中埋置光纤传感器。而现在，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。它已广泛地应用于建筑、水坝、桥梁、管道、轮船和地面交通工具、生命科学、仿生学、电子学、计算学、海洋工程乃至航天航空等领域。

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。

热敏高分子膜是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敏锐响应，即突跃性变化的分离膜。表现在膜的吸水量(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)。它可广泛地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。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。近年来国内外特别是在日本，热敏高分子膜的研究及应用在许多方面已取得了较大的进展。

发明内容

本发明的目的是提供一种温敏性质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。

本发明的温敏性质分离膜是由羟丙基纤维素和聚丙烯腈组成，膜的分子量为80000-100000，膜层的厚度为50-200微米。

所述的羟丙基纤维素和聚丙烯腈质量比80-50∶20-50，优选50∶50。

本发明的温敏性质分离膜的制备方法，包括下列步骤：

(1)称取羟丙基纤维素和聚丙烯腈，干燥，溶于溶剂中，配制共混溶液；

(2)将制膜板预热，以流涎成膜的方法刮膜；

(3)刮得的膜预蒸发，浸入混合液中，凝固；

(4)取出膜，去除表面溶液，烘干即得温敏性质分离膜。

所述步骤(1)中的干燥是45-60℃干燥20-30小时；

所述步骤(1)中的溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，优选二甲基亚砜；

所述的共混溶液是羟丙基纤维素和聚丙烯腈分别溶于溶剂中，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，溶于溶剂中，配制溶液，含固量为0-17％；

所述的制膜板是玻璃板、不锈钢板或聚四氟乙烯板；

所述的预热是25℃、30℃或35℃预热；

所述的刮膜速度为50-80厘米/分钟；

所述的预蒸发是室温下预蒸发5-60秒；

所述的浸入混合液是浸入甘油与水的混合液5-15分钟，其中甘油与水的质量比为50∶50；

所述步骤(4)中的烘干是45-60℃的真空烘箱中烘干10-16小时。

本发明的有益效果：

(1)本发明的温敏性质分离膜其温敏性具有可逆性；

(2)本发明制备的较好热敏高分子膜温度调控转变在35～40℃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。

具体实施方式

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/聚丙烯腈质量比80∶20的比例称取并混合均匀，然后放置在烘箱中于50℃下干燥24小时，溶于二甲亚砜溶剂中。羟丙基纤维素和聚丙烯腈混合物的完全溶解至少需要一周左右的时间，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15％。将聚四氟乙烯板预热成30℃，以流涎成膜的方法以50厘米/分钟的刮膜速度刮膜。将在聚四氟乙烯板上刮得的羟丙基纤维素/聚丙烯腈共混膜，再在室温下预蒸发15秒，然后将膜全部浸入甘油/水的混合液中15分钟，其中甘油与水的质量比为50∶50，作为凝固浴。将膜取出，用吸水滤纸轻轻擦拭膜表面，然后将膜放入50℃的真空烘箱中烘干12小时，所得的膜层厚度为50微米。

实施例2