[发明专利]一种具有纳米有序孔径的温度敏感分离膜的制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米有序孔径的温度敏感薄膜。该薄膜为聚苯乙烯(PS)与聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)的嵌段共聚物通过选择性溶胀成孔制得。其中PS和PNIPAAm的分子量分布均在1.3以下。控制PNIPAAm在共聚物中的体积组成在37％以下，以保证平衡分相后能得到PNIPAAm微区以柱体或螺旋结构形式分散于PS本体相中的形貌。

2.一种如权利要求1具有纳米有序孔径的温度敏感高分子薄膜材料的制备方法。包括如下步骤：

(1)利用ATRP法制备PS-b-PNIPAAm嵌段共聚物

具体为：将CuBr、α，α′-联吡啶(BPY)以及引发剂2-溴代丙酸乙酯置于反应瓶底部，然后加入苯乙烯和甲苯，液氮冷冻10分钟，抽真空、充氮气、常温解冻，如此反复2-3次。在110℃-130℃下反应24h-48h。反应结束后迅速冷却至0℃。用适量二氯甲烷溶解，抽滤除去CuBr，过中性氧化铝柱，再用乙醇沉淀洗涤，反复溶解沉淀三次。将产物在40℃-50℃真空干燥12h-24h。

在反应瓶中加入CuBr、大分子引发剂PS-Br、Me₆TREN、NIPAAm和溶剂DMF，液氮冷冻10分钟，抽真空、充氮气、常温解冻，如此反复2-3次后置于65℃油浴中反应24h-48h。反应结束后迅速冷却至0℃。用适量二氯甲烷溶解，进行抽滤除去CuBr，过中性氧化铝柱，再用乙醇沉淀洗涤，反复溶解沉淀三次，40℃-50℃真空干燥12h-24h。

(2)嵌段共聚物PS-b-PNIPAAm纳米多孔薄膜的制备

将PS-b-PNIPAAm溶解在THF或者DMF中，经过20min搅拌和静置后，通过旋涂在干净的玻璃片表面，在20-30℃下真空干燥1h-3h。而后将玻璃片置于THF或乙醇蒸汽的环境下进行溶剂退火3-5h。将退火处理后的玻璃片在室温下干燥5h，放置于乙醇中进行溶胀成孔1-3天。溶胀后，室温干燥24h得到聚合物薄膜。

3.一种具有快速响应性温度敏感复合膜，复合膜的功能层为具有纳米有序孔径的温敏薄膜，其特征在于该高分子薄膜采用权利要求2所述的制备方法制成；支撑层为聚丙烯(PP)或聚偏氟乙烯(PVDF)商用基膜。

4.一种如权利要求3具有快速响应温度敏感复合膜的制备方法。包括如下步骤：

把聚丙烯(PP)或聚偏氟乙烯(PVDF)商用基膜浸泡在去离子水中一段时间，将PS-b-PNIPAAm嵌段共聚物溶解在第一溶剂中并通过旋涂或者浸涂在商用基膜上，进行溶剂退火，所得到的PS-b-PNIPAAm/PP(PVDF)复合膜在第二溶剂中溶胀，而后继续干燥，制备表层具有纳米多孔温度响应功能层的PS-b-PNIPAAm/PP(PVDF)复合膜。