[发明专利]一种改性聚烯烃中空纤维膜及其制备方法与用途

权利要求书

1.一种改性聚烯烃中空纤维膜，包括支撑层和分离层，所述支撑层包括朝向其内腔的内表面，所述分离层包括面朝外的外表面，其特征在于：所述分离层的外表面为富氧改性表面，所述富氧改性表面的氧族元素含量为2-15%；所述改性聚烯烃中空纤维膜的O₂传质速率为15-400L/（min·m²·MPa）；

所述改性聚烯烃中空纤维膜的CO₂传质速率为20-500L/（min·m²·MPa）；所述改性聚烯烃中空纤维膜具有0.1-3的气体分离因子α_O2/CO2；

所述改性聚烯烃中空纤维膜的血浆渗透时间至少为48h；

所述富氧改性表面是指以含有氧族元素的气体作为接枝剂，从而将氧族元素接枝到已活化的聚烯烃中空纤维膜的外表面上，且含有氧族元素的气体中氧族元素摩尔量至多占各元素摩尔总量的15％；

含有氧族元素的气体中包括O₂、O₃、CO₂、NO₂、H₂S和水蒸气中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜，其特征在于：所述富氧改性表面上任意两点的氧族元素含量相差至多为3%。

3.根据权利要求1所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜，其特征在于：所述分离层的厚度为0.5-3μm，所述富氧改性表面的孔洞面积率为0-5%。

4.根据权利要求1所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜，其特征在于：所述改性聚烯烃中空纤维膜的厚度为70-120μm，其内径为150-200μm；所述改性聚烯烃中空纤维膜的平均体积孔隙率为30-60%。

5.根据权利要求1所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜，其特征在于：所述改性聚烯烃中空纤维膜的拉伸强度至少为200CN。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：用惰性气体对聚烯烃中空纤维膜进行清洁处理；

S2：在2-20Pa的操作压力下，使用低温等离子体技术对洁净的聚烯烃中空纤维膜的外表面活化处理；

S3：在5-40Pa的操作压力下，利用低温等离子体技术，将氧族元素接枝到已活化的聚烯烃中空纤维膜的外表面上，使得外表面上的氧族元素含量为2-15%，此时外表面为富氧改性表面，继而制得改性聚烯烃中空纤维膜。

7.根据权利要求6所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜的制备方法，其特征在于：S3中，含有氧族元素的气体还包括有惰性气体，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气和氖气中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜的制备方法，其特征在于：S3中，含有氧族元素的气体还包括有烷烃，所述烷烃为C₁-C₁₀的烷烃。

9.根据权利要求6所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜的制备方法，其特征在于：S3中，含有氧族元素的气体还包括有烯烃和炔烃中至少一种，所述烯烃和炔烃为C₁-C₁₀的烯烃和炔烃。

10.根据权利要求6所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜的制备方法，其特征在于：改性聚烯烃中空纤维膜的氧气传质速率比原聚烯烃中空纤维膜的氧气传质速率至少大8L/（min·m²·MPa）。

11.如权利要求1至5任意一项所述的一种改性聚烯烃中空纤维膜的用途，其特征在于：所述改性聚烯烃中空纤维膜作为人体血液氧合膜使用。