[发明专利]一种聚醚砜嵌段共聚物材料的合成方法

说明书

本发明属于高分子聚合物合成领域，具体涉及一种聚醚砜嵌段共聚物材料的合成方法。其中聚醚砜嵌段至少占嵌段共聚物材料总量的70％，亲水嵌段至少占嵌段共聚物材料总量的10％。所制备的含有亲水嵌段的聚醚砜嵌段共聚物材料可用于膜分离、生物、医疗等领域。

技术领域

本发明属于高分子聚合物合成领域，具体涉及一种聚醚砜嵌段共聚物材料的合成方法。含有亲水嵌段的聚醚砜嵌段共聚物材料可用于膜分离、生物、医疗等领域。

技术背景

聚醚砜材料作为一种性能优异的工程塑料，具有优异的热稳定性、化学稳定性、机械强度，其结构中砜基的共轭效应使其具有优良的耐氧化性和热稳定性，醚键的存在提高了聚醚砜的韧性，苯环提供了机械强度。因此被广泛应用于膜分离、医用材料、电子工业等领域。

在膜分离领域，使用聚醚砜作为膜材料可制备成不同膜结构的微滤膜或超滤膜，在城乡饮用水净化、工业废水处理与回收、药物和治疗应用等行业有着重要应用。

由于聚醚砜材料自身固有的疏水性，聚醚砜膜在应用过程中膜表面及膜孔内部容易附着生物悬浮物、胶体、大分子、颗粒、病原体，导致严重的膜污染，削弱了膜的选择透过性。

目前较为简便且有成效的提高膜亲水性的方法为将亲水聚合物作为添加剂与聚醚砜材料共混制膜。亲水聚合物添加剂如聚乙二醇(PEG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)已被大量研究工作用于制备多孔聚醚砜膜，然而在膜制备过程中PEG或PVP添加剂会随着溶剂-非溶剂交换过程流出，仅有微量能够留存于膜内部，此外，PVP或PEG添加剂在膜的长期使用过程中也存在浸出问题，导致膜性能劣化。

发明内容

本发明旨在开发一种聚醚砜嵌段共聚物材料的合成方法。聚醚砜作为嵌段共聚物的疏水段，亲水段为含氧或含氮元素的亲水聚合物，如聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚环氧乙烷(PEO)等。此合成方法便于工业化及工业放大，且成本低廉，所制备的聚醚砜嵌段共共聚物材料可用于医疗、膜分离、电子电器等领域。

本发明提供如下的技术方案：

一种聚醚砜嵌段共聚物材料的合成方法，包括如下步骤：

(a)在氩气氛围下，将一种芳香二酚单体、一种芳香二卤代化合物单体、成盐剂、溶剂、共沸剂加入反应釜中持续搅拌混合，升高温度后发生成盐反应。

(b)在上述(a)的成盐体系下，继续升高温度反应5～10h，得到疏水嵌段A。

(c)在上述(c)体系下，将体系温度降低后加入嵌段B反应1～6h，得到嵌段共聚物材料。

(d)回收纯化所述嵌段共聚物材料。

其中所述的芳香二酚单体为4，4’-二羟基二苯砜，其中所述的芳香二卤代化合物单体为4，4’-二氯二苯砜、4，4’-二氟二苯砜中的一种。

其中所述的芳香二酚单体与一种芳香二卤代化合物单体的比例为0.8～1.02。

其中所述的成盐剂为无水碳酸钾、无水碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

其中所述所述的溶剂为环丁砜或N-甲基2-吡络烷酮中，共沸剂为甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、氯苯中的一种。

其中所述的嵌段B为含羟基或含氮含氧的高分子材料，为聚乙二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇单甲醚、聚乙二醇单甲醚、葡聚糖、聚氧丙烯、聚丙烯醇、壳聚糖、羟基化的聚丙烯酸盐和羟基化的聚乙烯吡咯烷酮的一种。

其中所述成盐反应的温度为110℃～160℃，合成均聚物的反应温度为190℃～230℃，加入封端剂的反应温度为150℃～180℃。

其中所述的封端剂与单体的摩尔比例为1∶28～1∶56。