9002-88-4 / 聚醚砜的主要應用

背景及概述^[1]

21世紀以來，起濾技術發展迅速。超濾膜分為有機超濾膜和無機超.濾膜，無機膜材料有陶瓷、金屬、玻璃、硅酸鹽、沸石等，其中以陶瓷膜最為常見；而有機膜則是璜早出現的過璩膜，制備工藝比無機膜簡單，不需要高溫高壓處理，價格也更低。因此，目前廣泛應用的膜產品中，以有機膜為主。常用的有機膜材料主要有醋酸纖維、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯以及纖維素等。其中聚醚砜耐高溫，能在180~200°C連續使用，可耐150~160°C的熱水或蒸汽，在高溫下也不受酸、堿的侵蝕。無毒，難燃，能耐汽油、機油、潤滑油等袖類和氟利昂等清洗劑，其耐溶劑開裂性是非晶樹脂中最好的。因此，以聚醚砜為材料的趄濾膜能承受高溫、酸、堿和油類等有機溶劑的侵蝕，可處理各種條件惡劣的賡水，變廢為寶，保護水資源，和環境。相對于納濾和反滲透，超濾技術目前已經非常成熟，聚醚砜超濾膜在多個領域都有廣泛應用。

應用^[2-4]

聚醚砜（PES）是一種性能優良的膜材料，其分子中同時具有苯環的剛性、醚基的柔性及砜基與整個結構單元形成的大共軛體系，整個分子穩定性好，機械性能及成膜性能優異，玻璃化溫度高達225℃，可在180℃下長期使用，且具有耐燃、耐輻射、抗酸、抗氧化、抗溶劑等優良性能。以聚醚砜制備的膜材料耐壓、耐熱、耐氧化性均較高，生物相容性也較其他的膜材料好，是制備復合納濾膜的理想基膜，近年來研究及應用日益廣泛。

1）制備一種聚醚砜/功能性含糖聚合物雜化膜。該方法以聚醚砜膜為基底膜，采用“點擊化學”技術，以溴化亞銅作為催化體系，聯二吡啶作為引發劑，在無水無氧條件下快速完成功能性含糖聚合物對聚醚砜的表面接枝。采用“活性”/可控自由基聚合方法，合成功能性含糖聚合物，保持炔鍵的活性，合成率高。本發明將功能性含糖聚合物跟聚醚砜膜結合，結構穩定，能夠改變膜表面的疏水性，賦予膜材料優異的親水性、抗污性、吸附能力以及使用壽命，顯著提高聚醚砜膜的親水化和重復利用率。

2）制備一種鋰離子印跡聚醚砜復合膜，屬功能材料制備技術領域。以聚醚砜膜為基底膜材料，鋰離子為模板、12-冠-4-醚為結合位點、甲基丙烯酸為功能單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑、偶氮二異丁腈為引發劑，結合多巴胺表面改性技術、二氧化硅納米復合技術、印跡聚合技術，制備鋰離子印跡聚醚砜復合膜。靜態吸附實驗用來研究所制備的鋰離子印跡聚醚砜復合膜的吸附平衡、吸附動力學和選擇性識別性能；選擇性滲透實驗用來研究所制備的鋰離子印跡聚醚砜復合膜對目標離子(鋰離子)和非目標離子(鈉離子和鉀離子)的滲透性能。利用本發明制備的鋰離子印跡聚醚砜復合膜對鋰離子具有較高的特異性吸附能力和識別分離能力。

制備^[5]

一種聚醚砜樹脂的合成方法，其主要原料為非等摩爾配比的雙酚S和4，4-二氯二苯砜，其中所述雙酚S和4，4-二氯二苯砜摩爾比為0.90~0.999：1；在反應過程中所用溶劑質量比為3：5~5：2二甲砜和環丁砜的混合溶劑，以二甲苯為脫水劑，以K2CO3作為成鹽劑，整個反應過程在氮氣保護下進行。體系的固含量控制在25%~40%，二甲苯為溶劑重量的10%~20%，K2CO3摩爾量為雙酚S摩爾量的1.01~1.1倍。

具體步驟為：在裝有冷凝分水器和溫度計的四口燒瓶內加入4，4-二氯二苯砜0.5mol、雙酚S0.4985mol、二甲砜與環丁砜的質量比為3：5的混合溶劑987.45g、二甲苯148.118g和K2CO372.3321g，在氮氣保護下攪拌升溫至添加物質全部溶解并繼續升溫至100℃~110℃，反應體系開始共沸，上層的二甲苯回流至燒瓶中，下層的水分直接流出。在反應過程中，不斷滴加上述混合溶劑以替代蒸出的水分來保持液面平衡，待反應體系中的水分全部共沸帶出后，繼續回流30分鐘，蒸出二甲苯。升溫至220℃，繼續反應4~5小時后，停止加熱繼續沖入氮氣至溶液溫度為95℃~100℃。將溶液緩慢傾倒在潔凈的玻璃板上并置于通風櫥中自然冷卻至室溫，將所得產品于真空烘箱中干燥，粉碎后用蒸水反復蒸煮10次，去除產品中的溶劑和副產物，并用AgNO3溶液檢測至不出現白色沉淀為止，之后在真空烘箱中干燥，即得聚醚砜樹脂。

主要參考資料

[1] 我國聚醚砜超濾膜的研發進展綜述

[2] 聚醚砜納濾膜的制備及改性研究進展

[3] CN201810231373.8聚醚砜/功能性含糖聚合物雜化膜的制備方法

[4] CN201710202755.3一種鋰離子印跡聚醚砜復合膜的制備方法及應用

[5] CN201310569140.6一種聚醚砜樹脂的合成方法