[发明专利]基于嵌段共聚物非溶剂诱导相分离制备多孔膜的方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌段共聚物非溶剂诱导相分离制备多孔膜的方法，属于多孔材料分离膜技术领域，包括制备嵌段共聚物(嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成)溶液、将嵌段共聚物溶液涂覆在微滤基膜上、将涂有嵌段共聚物的微滤基膜置于非溶剂(一般指水)的水槽中一段时间(该过程发生相分离成膜)、将涂有聚合物薄膜的微滤基膜从非溶剂中取出晾干。最终可以得到以嵌段共聚物层为分离层，微滤基膜为支撑层的复合多孔膜。该方法操作简单，方便可控，不涉及化学反应，制得复合膜有较高的机械强度，规整表面，显著的pH刺激响应性和膜表面的负电性，并展现了良好的分离性能，同时在药物缓释，糖响应自清洁方面有良好的应用，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种复合多孔膜，具体涉及一种以基于嵌段共聚物自组装与非溶剂诱导相分离(SNIPS)的介孔层为分离层，常用微滤基膜为支撑层的多孔膜的制备方法，即基于嵌段共聚物自组装与非溶剂诱导相分离相结合制备多孔膜的方法。

背景技术

膜分离技术以其高效、节能、环保和分子级过滤等特性，已广泛地应用于医药、水处理、化工、电子、食品加工等领域，成为本世纪分离科学中最重要技术之一，被公认为21世纪最重大产业技术之一的膜技术，是一种新兴的绿色工业科技。制备孔径分布窄，分离精度高的膜，提高分离膜的分离效率以及智能膜具有重要意义。

目前利用嵌段共聚物自组装与非溶剂诱导相分离相结合的方法制备高度有效的非对称的膜的材料有聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)、异戊二烯-b-聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)、聚苯乙烯-b-聚环氧乙烷、聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯，但是聚苯乙烯-b-聚丙烯酸嵌段共聚物利用SNIPS法制备多孔膜目前还没有报道。由于聚丙烯酸的亲水性，在非溶剂中会发生部分溶解，不能达到相分离的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单易行的制备高度有序，性能优良的基于嵌段共聚物自组装与非溶剂诱导相分离的方法制备不对称多孔膜的方法。

本发明的技术方案为：一种基于嵌段共聚物非溶剂诱导相分离相结合制备多孔膜的方法，具体步骤如下：

(a)将嵌段共聚物和交联剂溶解在1,4-二氧六环和二甲基甲酰胺中，配制嵌段共聚物溶液；嵌段共聚物由嵌段A和嵌段B组成，其中嵌段A是聚苯乙烯，嵌段B是聚丙烯酸；

(b)将微滤基膜聚酯膜裁成合适尺寸，并将其铺在基底上；

(c)将步骤a中配制好的嵌段共聚物溶液均匀的涂在微滤基膜表面，在空气中挥发一段时间；

(d)将已经涂有嵌段共聚物溶液-微滤基膜的基底置于装有水的水槽中，并保持一段时间，此过程发生相分离，水将溶剂萃取出来并成膜；

(e)将经过步骤d处理后的基底从容器中取出，把膜片从基底上剥离并自然晾干即得到以具有非对称的孔道结构的嵌段共聚物层为分离层，微滤基层为支撑层的复合多孔膜。

优选的，所述的交联剂为硝酸银、醋酸铜或醋酸锌。

优选的，步骤a中嵌段共聚物的质量百分浓度为12-18％。

优选的，步骤b中所述微滤基膜聚酯膜不被所用嵌段共聚物溶液中的溶剂溶解或所用基膜不与所用嵌段共聚物溶液中的溶剂反应。

优选的，步骤c中所述的涂膜厚度为200微米。

优选的，步骤c中所述的挥发时间为10-25s。

优选的，步骤d中所述的水不与嵌段共聚物以及其溶剂反应。

优选的，步骤d中所述的在水中保持一段时间为12小时，步骤e中所述的晾干时间为1-2小时。