[发明专利]亲水偏二氟乙烯聚合物

说明书

本申请要求于2010年12月22日提交的欧洲申请号10196420.3的优先权，出于所有的目的该申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及亲水的偏二氟乙烯聚合物，涉及一种用于制造所述聚合物的方法、并且涉及所述聚合物用于制造亲水膜的用途。

背景技术

由于聚(偏二氟乙烯)优异的化学、热以及机械稳定性，聚(偏二氟乙烯)膜已被广泛用于许多领域，包括低压水处理、微量过滤、超滤、纳米过滤以及蒸馏。

尽管如此，聚(偏二氟乙烯)膜由于其疏水性质以及因此其较差的可湿润性而可能在这些应用中具有某些缺点。

尤其是当处理含悬浮固体的水性溶液时，由于PVDF的低表面能，这些材料倾向于被吸附到这种PVDF膜的表面上以及其孔内，由此引起沾污。吸附的程度总体上被认为取决于该污物-膜的相互作用，例如亲水/疏水相互作用、氢键合、范德华耳斯相互作用以及静电作用。

尽管可以应用一些特定的操作程序来降低沾污(湍流条件，例如通过空气泡的流动、周期性的回洗、用化学清洗剂处理)，这些缓和作用使得操作更复杂并且经济上有负担，并且可以尤其是在化学清洗的情况下，对膜材料的耐久性具有不利影响。

因此已经发展了许多方法用于例如通过表面涂覆、表面接枝或共混，通过对膜材料本身进行改性来防止沾污机制，用于增加其亲水性。

例如，WO2008/129041(苏威苏莱克斯公司(SOLVAY SOLEXIS S.P.A.))30/10/2008披露了直链的半结晶偏二氟乙烯共聚物，该共聚物包含按摩尔计从0.05％至10％的衍生自亲水的(甲基)丙烯酸类单体的重复单元，所述共聚物具有遍及整个偏二氟乙烯骨架随机分布的衍生自所述(甲基)丙烯酸类单体的重复单元，所述共聚物值得注意地适合于制造亲水膜。

而且，MENG，Fangang等人的膜生物反应器(MBR)现状：膜沾污以及膜材料(Recent advances in membrane bioreactors(MBRs)：membrane fouling and membrane material)Water Research[水研究].2009，第43卷，第1489-1512页，披露了用聚偏二氟乙烯-接枝-聚氧乙烯甲基丙烯酸酯共聚物涂覆的PVDF超滤膜。

此外，LIU，Fu等人的亲水以及耐沾污的聚(偏二氟乙烯)空心纤维膜的制备(Preparation of hydrophilic and fouling resistant poly(vinylidene fluoride)hollow fiber membranes)Journal of Membrane Science[膜科学杂志].2009，第345卷，第331-339页披露了与甲基丙烯酸甲酯和聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯的无规共聚物共混的PVDF空心纤维膜。

尽管如此，目前在本领域对于替代的偏二氟乙烯聚合物仍存在不足，这些聚合物表现出优异的亲水表面特性，同时保持了该偏二氟乙烯聚合物的其他优异特性，例如热稳定性和机械特性，并且能够以容易的方式进行制造，而不涉及随后的接枝或共混或其他化学改性。类似地，在本领域内对于能够制备此类材料的创新性的制造方法存在需要。

发明概述

本发明有利地解决了以上提到的问题，通过首先提供一种用于制造接枝的氟化聚合物[聚合物(F)]的方法，该聚合物包含至少一个含一个或多个糖苷重复单元的接枝的侧链，所述方法包括，将以下各项：

-偏二氟乙烯(VDF)，

-任选地一种或多种另外的氟化单体[单体(F)]，以及

-任选地，一种或多种(甲基)丙烯酸类单体[单体(MA)]，

在至少一种多糖衍生物的[衍生物(P)]的存在下进行聚合，所述多糖衍生物具有小于15mPa x s的动态粘度，如根据ASTM D445在20℃下在按重量计2％浓度的水性溶液中测量的，

并且通过进一步提供如以上定义的新颖的聚合物(F)。

本申请人出人意料地发现了根据以上详述的这种简单的且一步的方法获得的氟化聚合物成功地表现出靶向亲水的表面特性，同时保持了所有出色的PVDF典型的机械和热行为。

术语“氟化单体[单体(F)]”在此旨在表示包含至少一个氟原子的一种烯键式不饱和单体。

单体(F)可以进一步包括一个或多个其他原子，例如氢、氯、溴和碘。

合适的单体(F)的非限制性例子值得注意地包括以下项：