[发明专利]聚醚砜接枝聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物、薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚醚砜接枝聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物、薄膜及其制备方法，先进行预处理操作：原料聚醚砜经洗涤、浸泡后，干燥至恒重；再将干燥后所得聚醚砜与聚乙二醇甲基丙烯酸酯单体混合后制成均相溶液，在包含聚乙二醇甲基丙烯酸酯单体和聚醚砜的均相溶液中，对聚乙二醇甲基丙烯酸酯单体和聚醚砜经共辐射接枝反应；还将共辐射接枝反应后得到的均相溶液进行后处理；将共辐射接枝反应后得到的均相溶液反相沉淀于去离子水中，所得固体洗涤后，再经去离子水浸泡，再真空干燥至恒重。本发明对PES材料本体进行PEGMA接枝，可根据需要制得不同接枝率的接枝共聚物，应用更灵活，接枝共聚物本身性能也得到改善。

技术领域

本发明涉及一种聚醚砜接枝聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯单体共聚物、薄膜及制备方法，应用于高分子基材技术领域。

背景技术

现目前，膜分离技术广泛应用于石油工业、海水淡化、污水处理、气体分离等领域，其优点是分离精度好、绿色无污染、操作便捷等，膜作为膜分离技术的核心也因此受到广泛关注。聚醚砜(PES)是一种工业上使用广泛的力学性能优越的高分子基材，它的分子结构是由醚基、砜基和亚苯基组成的，醚基赋予了聚合物分子链的柔顺性，而砜基和亚苯基则赋予聚合物优良的热力学性能和加工性能。它的耐蠕变性能非常突出，能在较高的温度及较大的负荷下，长期使用仍然能够保持良好的热力学性能。

然而，聚醚砜膜的发展由于很多问题受到了制约，其中最大的问题就是膜的污染。由于聚醚砜具有较强的疏水性质，过滤时许多大分子蛋白质、胶体、油污等吸附在膜表面，堵住了膜孔，降低了通量甚至会造成膜的损坏，从而影响了过滤效率、增加了成本。从结构上来说，聚醚砜的疏水性是因其缺少亲水性基团而造成的，因此可以通过化学改性的方法在聚醚砜上引入其它功能性基团，可以此来改善聚醚砜材料的极性提高膜的抗污染性，进一步拓展其应用领域。

目前，常用的改性方法有物理共混、化学接枝、紫外线辐照、等离子体辐照等，这些方法均存在自己的优点和缺点：如物理共混法，操作简单，但由于未产生化学键，只是靠力的作用将化合物结合在一起，故混合产物的稳定性较差；化学接枝法需加入引发剂引发链增长，操作复杂且引发剂难以除去；紫外线、等离子体辐照只能在本体表面进行改性，而不能在本体内部进行改性。

PEGs是一类分子链呈线型规整性螺旋结构的水溶性高分子化合物，无毒且刺激性低。在水中，PEG链可以与水形成大量氢键，且链中的C-O键比C-C键更为灵活，因此PEG链在水中的柔顺性非常好，将含有PEG结构的预聚体接枝在PES上，可以有效改善PES的亲水性，聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)作为PEG的衍生物，同样具有PEG优异亲水性和柔顺性，同时还含有C＝C键结构，使得与PES的接枝反应更容易发生。γ射线具有强穿透力，操作方便、过程简单，目前，对PES使用γ射线辐照改性接枝上PEGMA的报道还未有过，这也给我们的研究提供了一个思路。

目前，有通过紫外光诱发对聚醚砜膜(PES膜)表面接枝聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)的报道，该技术存在的主要问题在于：一方面，紫外光的某些波段，对聚醚砜有明显的降解作用，会对材料本身的性质造成影响；再一方面，在聚醚砜膜的表面进行接枝，容易形成堵塞聚醚砜膜孔道的接枝链，导致膜孔的大小和分布不均匀，对聚醚砜膜的通量影响较大，膜通量通常下降50～80％。该问题亟待解决。

发明内容