[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

说明书

本发明提供了一种改性聚烯烃中空纤维膜及其制备方法与用途，通过低温等离子技术，将含氧族元素的物质接枝到聚烯烃膜的外表面上，从而获得改性聚烯烃中空纤维膜，外表面为富氧改性表面，所富氧改性表面的氧族元素含量为2‑15％；其中氧族元素为氧元素或硫元素，含氧族元素的物质可以为氧气，硫化氢等无机物，也可以是乙醇等有机物，还可以为还有羟基等含氧基团的物质，来源十分广泛，便于获得，成本较低；改性聚烯烃中空纤维膜的Osubgt;2/subgt;传质速率为15‑400L/(min·msupgt;2/supgt;·MPa)，氧气传质速率大，特别适合作为人体血液氧合膜使用。

技术领域

本发明涉及膜材料技术领域，更具体的说是涉及一种改性聚烯烃中空纤维膜及其制备方法与用途。

背景技术

体外膜肺氧合，作为一种有效的心肺支持治疗技术，被广泛应用于严重心、肺功能急性衰竭，大型手术和心血管疾病等治疗过程。其中，膜肺氧合器代替了心脏和肺的功能，为救治患者赢得宝贵时间。

膜肺氧合器的主要结构有血泵、人工肺和气源组成。其中，人工肺是最重要的组成部分。当血液由血泵输送经过人工肺时，血液中的CO₂气体被氧气快速置换出来，使血液得到更新。膜材料则是气体置换过程中的关键部分，它的材料和结构决定了气体的交换速率，它表面的元素成分和基团则影响血液的理化性质。在膜氧合器的应用初期，常用的膜材料有硅和聚丙烯，具有气体交换速率快等优点。但是在实际应用中发现，这些膜材料的生物相容性较差，膜表面存在大量的微孔。由于微孔的存在，使得在氧合过程中气体易透过微孔与血液直接接触，血细胞就容易发生溶血等现象，造成血栓等问题，增加了血液氧合过程的危险性。此外，膜表面还容易吸附血液蛋白质和血小板，导致血小板沉积，降低氧合效率，大大缩短了氧合器的有效使用时间。

随着中空纤维膜技术的发展，目前氧合器最常用膜材料是聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP)，其具有不错的机械强度，同时还具有较好的生物相容性，其血浆渗透时间长达48小时以上，已经能够作为人体血液氧合膜使用；此外氧气传质速率也是体现氧合膜优劣的一个重要性能特征，氧气传质速率越高，越能保证患者血液内含有充足的氧，从而利于各项手术的顺利开展；但目前现有氧合膜的氧气传质速率依然较慢，这一定程度上限制了氧合膜的发展，也影响了各种手术的开展。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种改性聚烯烃中空纤维膜及其制备方法与用途，该改性聚烯烃中空纤维膜具有较大的氧气传质速率，适合作为人体血液氧合膜使用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：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，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)。

作为优选，所述富氧改性表面的氧族元素含量为4-12％；所述改性聚烯烃中空纤维膜的O₂传质速率为50-300L/(min·m²·MPa)；

作为更优选，所述富氧改性表面的氧族元素含量为6-10％；所述改性聚烯烃中空纤维膜的O₂传质速率为100-250L/(min·m²·MPa)；