專利名稱：一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高聚物膜材料，尤其是涉及一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料及 其制備方法。
背景技術(shù)：
多孔膜的類型涵蓋廣泛，由于高度有序多孔高聚物薄膜在分離[l. R. E. Kersting, Synthetic polymer membrane, Wiley, New York, 1985]、組織工程[2. V. R Shastri, I. Martin and R. Langer, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2000， 97, 1970; 3. T. Nishikawa， J. Nishida， R. Ookura， S. I. Nishimura, S. Wada, T. Karino and M. Shimomura, Mater. Sci. Eng., C， Biomim. Mater" Sens. Syst., 1999, 8-9, 495]、光子晶體[4. M. Imada， S. Noda, A. Chutinan, T. Tokuda， M. Murata, G Sasaki, Appl. Phys. Lett" 1999， 75,316]、微電子[5. M. Imada, S. Noda, A. Chutinan, T. Tokuda, M. Murata and G. Sasaki, Appl. Phys. Lett.， 1999, 75, 316]、催化[6. A. Boker, Y. Lin， K. Chiapperini, R. Horowitz, M. Thompson, V. Carreon，T. Xu， C. Abetz, H. Skaff， A.D.Dinsmore,T.Emrick,T. P. Russell, Nat. Mater" 2004, 3, 302]和光掩模[7. J. E. G J. Wijnhoven and W. L, Vos， Science, 1998, 281, 802]等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，已經(jīng)引起了高度的關(guān)注。很多制備高度有序結(jié)構(gòu)薄膜的方法已 經(jīng)被公開，包括刻蝕[8. P. T. Tanev, M. Chibwe and T. J. Pinnavaia, Nature, 1994, 368, 321]或軟刻 蝕[9. J. C. McDonald, D .C. Duffy, J. R. Anderson, D. T. Chiu， H. Wu， O. J. A. Schueller and G M. Whitesides, Electrophoresis, 2000， 21, 27; 10. J. A. Rogers, K. E. Paul, R. J. Jackmann and G. M. Whitesides, Appl. Phys. Lett., 1997, 70, 2658; 11. T. W. Odom, J. C. Love, D. B. Wolfe, K. E. Paul and G. M. Whitesides, Langmuir， 2000, 18, 5314]、膠狀晶體[12. B. T. Holland, C. F. Blanford and A. Stein， Science, 1985, 281, 538; 13. K. M. Kulinowski, P. Jiang, H. Vaswani and V. L. Colvin, Adv. Mater" 2000, 12， 833; 14. S. H. Park and Y. Xia， Chem. Mater" 1998, 10, 1745]、乳液[15. A. Imhof and D. J. Pine, Nature, 1997, 389， 94〗、自組裝共聚物[16. S. A. Jenekhe and X. Chen, Science, 1999, 283, 372; 17. M. Lee， M. H. Park, N. K. Oh， W. C. Zin, H. T. Jung and D. K. Yoon, Angew. Chem. Int. Ed.， 2004， 43, 6466]和微相分離嵌段共聚物[18. T. Thurn Albrecht， R. Steiner, J. DeRouchey, C. M. Stafford, E. Huang, M. Bal, M. Tuominen, C. J. Hawker and T. P. Russell, Adv. Mater" 2000， 12， 787; 19. M. Templin， A. Frank, C. A. Du， A. Leist, A. Zhang， R.
3Ulrich, V. Schalder and U. Wiesner, Science, 1997， 278， 1795; 20. A. S. Zalusky, R. 01ayo Valles， J. H.WolfandM.A.Hillmyer,J.Am.Chem. Soc., 2002, 124, 12761]等。最近，F(xiàn)rancois等人[21.
G. Widawski, M. Rawieso and B. Francois, Nature, 1994， 369， 397]發(fā)展了一種制備有序多孔膜的 簡單方法，即所謂的呼吸圖法.在這項技術(shù)中，疏水的高聚物溶液在基質(zhì)上揮發(fā)。在高濕度 的環(huán)境下，氣化冷卻促進(jìn)液滴凝聚在氣/液界面上.這些液滴陷入溶液表面，并且被穩(wěn)定.在 表面對流和熱毛細(xì)管力的作用下，冷凝的液滴在彼此凝聚之前通過自組裝有序分散在高聚物 溶液中.隨著溶劑揮發(fā)，高聚物包圍在液滴的周圍.最后，溶劑和水揮發(fā)完后，蜂窩狀孔將 留在高聚物膜上。
在實際應(yīng)用中，薄膜要求具有化學(xué)和熱穩(wěn)定性。用化學(xué)法[22. H. Yabu, M. Tanaka， K. Ijiro and M. Shimomura, Langmuir， 2003, 19, 6297; 23. A. S. Karikari， S. R. Williams, C. L. Heisey， A. M. Rawlett and T. E. Long, Langmuir, 2006， 22, 9687; 24. O. Karthaus， Y. Hashimoto, K. Kon and Y. Tsuriga, Macromol. Rapid Commun.， 2007, 28, 962]或者光化學(xué)法[25. Erdogan， L. L. Song, J. N. Wilson, J. O. Park， M. Srinivasarao and U. H. F. Bunz, J. Am. Chem. Soc.， 2004， 126， 3678; 26.
H. Yabu, M. Kojima, M. Tsubouchi, S. Onoue， M. Sugitani and M Shimomura, Colloids Surf. A, 2006, 254， 284]對聚合物膜進(jìn)行交聯(lián)以提高膜的化學(xué)與熱穩(wěn)定性是常用的手段。
Shimomura等人[22]報道了由交聯(lián)的聚酰亞胺制備蜂窩狀結(jié)構(gòu)薄膜，并且還顯示在300 °C 下退火，薄膜仍然保持蜂窩狀結(jié)構(gòu)。Karthaus等人[24]提出，含聚肉桂酸的蜂窩狀多孔膜，經(jīng) 紫外輻射光化學(xué)交聯(lián)后，顯示出很好的穩(wěn)定性。最近，他們[24]又報道了經(jīng)化學(xué)交聯(lián)的馬來 酸酐共聚物蜂窩狀多孔薄膜能耐350 'C的高溫在所有提及到的方法中，特殊的可交聯(lián)的化學(xué) 結(jié)構(gòu)是不可缺少的.含有可光交聯(lián)官能團(tuán)的聚合物在制備上比較復(fù)雜，價格高。
聚苯乙烯是一種價格低廉的通用塑料，20世紀(jì)70年代曾有文獻(xiàn)報道在強(qiáng)紫外光的輻照 下，在將其交聯(lián)的同時，還可以引入羰基，使表面變?yōu)橛H水[27. B. Ranby and J. F. Rabek， Photodegradation, Photo Oxidation and Photostabilization of Polymers, Wiley, New York, 1975]。 由于聚苯乙烯不含極性基團(tuán)，在溶液中只能形成無規(guī)線團(tuán)，很難用呼吸圖法制備多孔膜。目 前唯一一篇關(guān)于用聚苯乙烯制備多孔膜的報道是韓艷春等用氯仿和甲苯為溶劑，相對濕度為 40% 86%時，在流動空氣中，可以用分子量為22萬的聚苯乙烯得到多孔膜[28. J. Peng， Y. Han and B. Li, Polymer, 2004, 45, 447]。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料及其制備方法。
本發(fā)明所述的耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料為
4在聚苯乙烯薄膜的一側(cè)表面均勻分布著至少一層球形或半球形的中空結(jié)構(gòu)。所述聚苯乙 烯薄膜中孔的平均直徑為1.5 8nm，孔隙率為15% 80%，孔密度為75 220個/mm2，所述
聚苯乙烯薄膜的厚度小于10nm，聚苯乙烯薄膜的化學(xué)成分為純的聚苯乙烯或含聚苯乙烯鏈
段的嵌段聚合物。
所述聚苯乙烯或含聚苯乙烯鏈段的嵌段聚合物可為聚苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯三元嵌段 聚合物、聚苯乙烯-聚異戊二烯嵌段聚合物、聚苯乙烯-聚二甲基硅氧垸嵌段聚合物等，這些 聚合物的分子量為15，000 260,000。
所述的耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料能耐有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑包括能溶解制備該 聚苯乙烯薄膜的原料(聚苯乙烯或含聚苯乙烯的嵌段聚合物)的有機(jī)溶劑，如氯仿、二硫化 碳、四氫呋喃、二氯甲焼、丙酮等。該聚苯乙烯薄膜在上述有機(jī)溶劑中不僅不會溶解，而且 聚苯乙烯薄膜中的多孔結(jié)構(gòu)不會受到破壞(如斷裂、對塌、扭曲等)。該聚苯乙烯薄膜在加熱 到30(TC時仍不熔化流動，而制備該聚苯乙烯薄膜的原料(聚苯乙烯或含聚苯乙烯的嵌段聚 合物)在13(TC以下便會完全熔化。不僅如此，該聚苯乙烯薄膜的多孔結(jié)構(gòu)在加熱到30(TC時 不會受到破壞(如斷裂、枬塌、扭曲等)。制備該聚苯乙烯薄膜的原料(聚苯乙烯或含聚苯乙 烯的嵌段聚合物)均為疏水物質(zhì)，所制備的這種聚苯乙烯薄膜表現(xiàn)出明顯的親水特性，水接 觸角小于30° 。水接觸角表征的是物質(zhì)表面親水/疏水的特性，接觸角大于90。為疏水，接觸 角小于90。為親水，觸角小于30°為超親水。
本發(fā)明所述的耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的制備方法包括以下步驟
1) 在可密封的容器中，加入水使容器內(nèi)水蒸汽壓達(dá)到飽和，得充滿飽和水蒸氣的容器；
2) 將聚苯乙烯或含聚苯乙烯的嵌段聚合物溶解在二硫化碳或氯仿溶液中，將配好的溶液 加在基片上，然后將該基片放入在步驟1)中準(zhǔn)備好的充滿飽和水蒸氣的容器中，將該容器 密封，待溶劑完全揮發(fā)后，得多孔聚合物膜；
3) 將步驟2中制備的孔聚合物膜置于紫外光下照射，得耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜 材料。
在步驟l)中，加入水的量以可以達(dá)到飽和蒸汽壓為準(zhǔn)。在步驟2)中，所述配好的溶 液按質(zhì)量比，濃度最好為6 130mg/mL;所述基片為玻璃片、硅片或鋁片等。所述紫外光的 波長最好為200 400nm，照射的時間最好為2 16h，環(huán)境溫度最好為20 32'C。 耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的膜性能可通過以下方法檢測。 用掃描電子顯微鏡觀察聚合物溶液成膜以后的表面多孔結(jié)構(gòu)，用接觸角儀檢測聚合物膜 在經(jīng)過紫外光照射后表面的水接觸角(CA)以及親水性的變化，在空氣中以1(TC/min的升溫速率將經(jīng)過紫外光照射的膜加熱至300°C (該方法以下簡稱為熱處理)，然后用掃描電子顯微鏡 觀察其表面形態(tài)的變化，用這種方法來檢驗交聯(lián)聚合物膜的熱穩(wěn)定性。


圖1為聚苯乙烯6mg/mL的二硫化碳溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形 成的孔。
圖2為聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光照射和熱處理后的表面形貌。
圖3為(a)未經(jīng)處理的PS膜的水接觸角為125° (對應(yīng)的PS膜性質(zhì)為疏水)；(b)經(jīng)過紫 外光處理2h后膜的接觸角為3(T (對應(yīng)的PS膜性質(zhì)為超親水)。
圖4為聚苯乙烯12mg/mL的二硫化碳溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形 成的孔。
圖5為聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光照射和熱處理后的表面形貌。 圖6經(jīng)過紫外光照射2h后膜的水接觸角為28° (對應(yīng)的PS膜性質(zhì)為親水)。 圖7為聚苯乙烯38mg/mL的二硫化碳溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形 成的孔。
圖8為聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光照射和熱處理后的表面形貌。 圖9經(jīng)過紫外光照射2 h后膜的水接觸角為25° (對應(yīng)的PS膜性質(zhì)為親水)。 圖10為聚苯乙烯63mg/mL的二硫化碳溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所 形成的孔。
圖11為聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光照射和熱處理后的表面形貌。 圖12經(jīng)過紫外光照射2h后膜的接觸角為2(T (對應(yīng)的PS膜性質(zhì)為親水)。 圖13為聚苯乙烯126mg/mL的二硫化碳溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所 形成的孔。
圖14為聚苯乙烯38mg/mL的二硫化碳溶液在4'C下在玻璃基片上成膜后聚苯乙烯薄膜 表面所形成的孔。
圖15為聚苯乙烯13mg/mL的二硫化碳溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所 形成的孔。
圖16為聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光照射和熱處理后的表面形貌。 圖17經(jīng)過紫外光照射2h后膜的接觸角為28。(對應(yīng)的PS膜性質(zhì)為親水)。 圖18為聚苯乙烯120mg/mL的氯仿溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形成 的孔。
6圖19為聚苯乙烯60mg/mL的氯仿溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形成 的孔。
圖20為聚苯乙烯15mg/mL的氯仿溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形成 的孔。
圖21為SBS15mg/mL的氯仿溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形成的孔。 圖22為聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光照射和熱處理后的表面形貌。
圖23為PSPI15mg/mL的氯仿溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形成的孔。 圖24為PSPDMS45mg/mL的氯仿溶液在玻璃基片上成膜以后聚苯乙烯薄膜表面所形成 的孔。
具體實施例方式
以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 1)聚苯乙烯均聚物
a) 商品聚苯乙烯(日本旭化成公司)，數(shù)均分子量為137,000;重均分子量為260,000;分 子量分布為1.88.配成0.5y。的二硫化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在 飽和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。
聚苯乙烯0.5%的二硫化碳溶液成膜以后所形成的孔參見圖1。
用254納米的紫外光對聚苯乙烯多孔膜進(jìn)行輻照2h后，在熱臺上進(jìn)行退火處理，條件為 以1(TC/min的升溫速率從室溫升溫至300'C，樣品的形貌用掃描電鏡進(jìn)行觀察。 聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光交聯(lián)和熱處理后的表面形貌參見圖2。
經(jīng)過紫外光處理后，聚合物的膜表面由疏水變?yōu)橛H水，接觸角用接觸角測量儀進(jìn)行表征。 圖3(a)給出未經(jīng)處理的PS膜的接觸角為125° (疏水)，圖3(b)給出經(jīng)過紫外光處理2h 后膜的接觸角為30° (親水)。
b) 數(shù)均分子量為137,000，重均分子量為260,000，分子量分布為1.88，配成1%的二硫 化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后， 即得到多孔結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯1%的二硫化碳溶液成膜以后所形成的孔參見圖4。
用254納米的紫外光對聚苯乙烯多孔膜進(jìn)行輻照2h后，在熱臺上進(jìn)行退火處理，條件為 以10'C/min的升溫速率從室溫升溫至30CTC ，樣品的形貌用掃描電鏡進(jìn)行觀察。 聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光交聯(lián)和熱處理后的表面形貌參見圖5。
經(jīng)過紫外光處理后，聚苯乙烯多孔膜的表面由疏水變?yōu)橛H水.接觸角用接觸角測量儀進(jìn) 行表征。圖6給出經(jīng)過紫外光處理2h后膜的接觸角28。(親水)。
7c) 商品聚苯乙烯(日本旭化成公司)，數(shù)均分子量為137,000，重均分子量為260,000，分 子量分布為1.88，配成3n/。的二硫化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽 和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。
聚苯乙烯3 %的二硫化碳溶液成膜以后所形成的孔參見圖7。
用254納米的紫外光對聚苯乙烯多孔膜進(jìn)行輻照2 h后，在熱臺上進(jìn)行退火處理，條件為 以10'C/min的升溫速率從室溫升溫至300'C。樣品的形貌用掃描電鏡進(jìn)行觀察。 聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光交聯(lián)和熱處理后的表面形貌參見圖8。
經(jīng)過紫外光處理后，聚合物的膜表面由疏水變?yōu)橛H水，接觸角用接觸角測量儀進(jìn)行表征。 圖9給出經(jīng)過紫外光處理2h后膜的接觸角為25。(親水)。
d) 商品聚苯乙烯(日本旭化成公司)，數(shù)均分子量為137,000,重均分子量為260,000，分 子量分布為1.88，配成5n/。的二硫化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽 和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。
聚苯乙烯5%的二硫化碳溶液成膜以后所形成的孔參見圖10。
用254納米的紫外光對聚苯乙烯多孔膜進(jìn)行輻照2 h后，在熱臺上進(jìn)行退火處理，條件為 以1(TC/min的升溫速率從室溫升溫至300°C.樣品的形貌用掃描電鏡進(jìn)行觀察。 聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光交聯(lián)和熱處理后的表面形貌參見圖11。 經(jīng)過紫外光處理后，聚合物的膜表面由疏水變?yōu)橛H水，接觸角用接觸角測量儀進(jìn)行表征。 圖12給出經(jīng)過紫外光處理2h后膜的接觸角為20° (親水)。
e) 商品聚苯乙烯(日本旭化成公司)，數(shù)均分子量為137,000,重均分子量為260,000，分 子量分布為1.88，配成10。/。的二硫化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在 飽和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。
聚苯乙烯10%的二硫化碳溶液成膜以后所形成的孔參見圖13。
f) 商品聚苯乙烯(日本旭化成公司)，數(shù)均分子量為137,000，重均分子量為260,000，分 子量分布為1.88，配成3e/。的二硫化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜,4'C下在飽和 相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。
聚苯乙烯3%的二硫化碳溶液在4'C下成膜后所得到的孔參見圖14。
g) 商品聚苯乙烯(方興化工)，數(shù)均分子量為114,000，重均分子量為215,000，分子量分 布為1.89，配成1。/。的二硫化碳(CS2)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對 濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。
聚苯乙烯1%的二硫化碳溶液成膜以后所形成的孔參見圖15。用254納米的紫外光對聚苯乙烯多孔膜進(jìn)行輻照2h后，在熱臺上進(jìn)行退火處理，條件為 以1(TC/min的升溫速率從室溫升溫至32(TC，樣品的形貌用掃描電鏡進(jìn)行觀察。 聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光交聯(lián)和熱處理后的表面形貌參見圖16。 經(jīng)過紫外光處理后，聚合物的膜表面由疏水變?yōu)橛H水，接觸角用接觸角測量儀進(jìn)行表征。 圖17給出經(jīng)過紫外光處理2h后膜的接觸角為28° (親水)。
h) 聚苯乙烯，數(shù)均分子量為10,400，重均分子量為15,000，分子量分布為1.47，配成 8。/。的氯仿(CHCl3)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶劑完 全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯8%的氯仿溶液成膜以后所形成的孔參見圖18。
i) 聚苯乙烯，數(shù)均分子量為26,439，重均分子量為40,620，分子量分布為1.47，配成4% 的氯仿(CHCl3)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶劑完全揮 發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯4%的氯仿溶液成膜以后所形成的孔參見圖19。
j)聚苯乙烯，數(shù)均分子量為122,813，重均分子量為225,476，分子量分布為1.84，配成 P/o的氯仿(CHCl3)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶劑完 全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯P/。的氯仿溶液成膜以后所形成的孔參見圖20。
2)含聚苯乙烯嵌段聚合物
a) SBS商品聚苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物(日本旭化成公司)，牌號H1053, 配成P/。的氯仿(CHCl3)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶 劑完全揮發(fā)后，即得到多孔結(jié)構(gòu)。SBSP/。的氯仿溶液成膜以后所形成的孔參見圖21。
用254納米的紫外光對SBS多孔膜進(jìn)行輻照2h后，在熱臺上進(jìn)行退火處理，條件為以 1(TC/min的升溫速率從室溫升溫至320°C ，樣品的形貌用掃描電鏡進(jìn)行觀察。 聚苯乙烯多孔膜經(jīng)過紫外光交聯(lián)和熱處理后的表面形貌參見圖22。
b) PSPI商品聚苯乙烯-聚異戊二烯嵌段聚合物(Aldrich公司)，配成P/。的氯仿(CHCl3)溶 液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后，即得到多 孔結(jié)構(gòu)。PSPI 1%的氯仿溶液成膜以后所形成的孔參見圖23。
c) PSPDMS商品聚苯乙烯-聚二甲基硅氧烷嵌段聚合物(Polym. Sour.公司)，配成3%的氯 仿(CHCl3)溶液，用微量注射器在玻璃片上滴膜，室溫下在飽和相對濕度中待溶劑完全揮發(fā)后， 即得到多孔結(jié)構(gòu)。PSPDMS 3%的氯仿溶液成膜以后所形成的孔參見圖24。
結(jié)論用呼吸圖法，在靜態(tài)環(huán)境中可以得到不同分子量PS以及含PS嵌段聚合物的聚合 物多孔膜，經(jīng)過紫外光交聯(lián)后，不僅聚合物膜的耐熱性可以提高到320°C，而且膜表面也由 疏水變?yōu)橛H水。
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權(quán)利要求
1. 一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料，其特征在于為在聚苯乙烯薄膜的一側(cè)表面均勻分布著至少一層球形或半球形的中空結(jié)構(gòu)，所述聚苯乙烯薄膜中孔的平均直徑為1.5～8μm，孔隙率為15％～80％，孔密度為75～220個/mm2，所述聚苯乙烯薄膜的厚度小于10μm，聚苯乙烯薄膜的化學(xué)成分為純的聚苯乙烯或含聚苯乙烯鏈段的嵌段聚合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料，其特征在于所述聚苯 乙烯或含聚苯乙烯鏈段的嵌段聚合物為聚苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯三元嵌段聚合物、聚苯乙 烯-聚異戊二烯嵌段聚合物或聚苯乙烯-聚二甲基硅氧垸嵌段聚合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料，其特征在于所述聚合 物的分子量為15,000 260，000。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的制備方法，其特征在 于包括以下步驟1) 在可密封的容器中，加入水使容器內(nèi)水蒸汽壓達(dá)到飽和，得充滿飽和水蒸氣的容器；2) 將聚苯乙烯或含聚苯乙烯的嵌段聚合物溶解在二硫化碳或氯仿溶液中，將配好的溶液 加在基片上，然后將該基片放入在步驟1)中準(zhǔn)備好的充滿飽和水蒸氣的容器中，將該容器 密封，待溶劑完全揮發(fā)后，得多孔聚合物膜；3) 將步驟2中制備的孔聚合物膜置于紫外光下照射，得耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜 材料。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的制備方法，其特征在 于在步驟l)中，加入水的量以達(dá)到飽和蒸汽壓為準(zhǔn)。
6. 如權(quán)利要求4所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的制備方法，其特征在 于在步驟2)中，所述配好的溶液按質(zhì)量比，濃度為6 130mg/mL。
7. 如權(quán)利要求4所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的制備方法，其特征在 于所述基片為玻璃片、硅片或鋁片。
8. 如權(quán)利要求4所述的一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料的制備方法，其特征在 于所述紫外光的波長為200 400nm，照射的時間為2 16h，環(huán)境溫度為20 32°C 。
全文摘要
一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料及其制備方法，涉及一種高聚物膜材料。提供一種耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料及其制備方法。為在聚苯乙烯薄膜的一側(cè)表面均勻分布著至少一層球形或半球形的中空結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯薄膜的化學(xué)成分為純的聚苯乙烯或含聚苯乙烯鏈段的嵌段聚合物。在容器中加入水使容器內(nèi)水蒸氣壓達(dá)到飽和，得充滿飽和水蒸氣的容器；將聚苯乙烯或含聚苯乙烯的嵌段聚合物溶解在二硫化碳或氯仿溶液中，將配好的溶液加在基片上，將該基片放入充滿飽和水蒸氣的容器中，密封，待溶劑完全揮發(fā)后得多孔聚合物膜；將孔聚合物膜置于紫外光下照射，得耐高溫、超親水聚苯乙烯多孔膜材料。
文檔編號C08L53/00GK101497704SQ20091011111
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者張愛娟, 磊 李, 陳財康 申請人:廈門大學(xué)