專利名稱:一種乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬血液凈化用復(fù)合超濾膜及其制備領(lǐng)域,特別是涉及一種乙烯-醋酸乙烯 共聚物和聚砜的共混膜及其制備方法。
背景技術(shù):
血液透析發(fā)展至今已有90多年歷史,透析膜材料從銅仿膜、再生纖維素膜、改良 纖維素膜發(fā)展為人工合成膜。合成膜是高分子聚合物,生物相容性好,種類很多。目前,常 用的合成膜材料主要有聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯膜(PC)、聚醚砜 (PES)、聚甲基丙烯酸甲酯膜(PMMA)、醋酸纖維素(CA)等。這些膜材料應(yīng)用廣泛,目前應(yīng)用 較多的為聚砜,由于其具有優(yōu)良的機械性能、物化性質(zhì)穩(wěn)定、溶質(zhì)透過性高,對中分子毒素 清除率高且價廉易得。然而,聚砜同時也是一種強疏水性材料,故而單純用聚砜制成的膜血 液相容性較差,疏水溶質(zhì)易在膜表面產(chǎn)生吸附和沉積,使膜孔受阻,造成膜污染。為了提高 聚砜膜的親水性,國內(nèi)外一般選擇加入聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),但PVP的加入會增大膜對 血中補體的激活,影響透析效果(參見中國專利公開號CN1158273A)。乙烯-醋酸乙烯共聚 物(EVA)具有優(yōu)異的親水性(參見日本專利公開號Hei 5-42208),尤其是EVA中空纖維膜 具有極好的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性。雖然今天的人工腎無論結(jié)構(gòu)和功能都有了很大的提 高,但與人體腎臟的功能相比仍然相差甚遠(yuǎn)。尤其是因為很多透析膜的生物相容性較低,以 至對患者的不良影響較多;一些膜材料在進行血液透析后必須對患者使用肝素,而患者長 期使用肝素不但增加了經(jīng)濟負(fù)擔(dān),而且會導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、凝血性能低下等疾病。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜 及其制備方法,該膜具有良好的生物相容性、機械性能、物化性質(zhì)穩(wěn)定、毒素清除率高、殘血 量少等優(yōu)點,制備工藝簡單,加工過程可控,成本低廉,具有較高的應(yīng)用價值和廣泛的應(yīng)用 領(lǐng)域。本發(fā)明的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括5 10wt% 的聚砜,5 IOwt %的乙烯-醋酸乙烯共聚物,5 IOwt %的致孔劑,70 75襯%的有機溶 劑。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的質(zhì)量百分含量為10% 40%,其數(shù)均 分子量為30000 80000。所述的聚砜粘均分子量為40000 120000。所述的致孔劑為水溶性的無機顆?;蚓酆衔铮渲兴苄缘臒o機顆粒為鈉鹽、鉀 鹽、鐵鹽、碘鹽、鎳鹽,水溶性的聚合物為淀粉、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥 丙基纖維素、羧甲基殼聚糖、明膠、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙 烯、聚乙烯亞胺、聚乙烯基吡咯烷酮。所述的有機溶劑為二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基酰胺、二甲基乙酰胺。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括乙烯_醋酸乙烯共聚物5wt%,聚砜10wt%,二甲亞砜75wt%,聚乙烯基吡咯烷酮IOwt%。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括乙烯-醋酸乙烯共聚 物Wtl0%,聚砜10wt%,二甲基乙酰胺75wt%,硝酸鉀5wt%。 所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括乙烯-醋酸乙烯共聚 物Wt7%,聚砜IOwt %,N-甲基-2-吡咯烷酮75wt%,聚乙烯醇8wt%。本發(fā)明的一種的乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜的制備方法,包括(1)取上述重量份數(shù)的原料于60 100°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液,靜置;(2)將上述制備的紡絲原液經(jīng)3-5微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0. 6 -0. 9bar 下進行抽真空脫泡得到制膜液;(3)將制膜液于供料釜中加熱至70 90°C,并通過刮膜機將制膜液以20 100cm/min的速度涂覆到200 300目的無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入 45 60°C的凝固浴水中形成復(fù)合膜片,將復(fù)合膜片在去離子水中浸泡1 3天后晾干,即 可制得所需共混膜。所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜厚度為30 60um。本發(fā)明所提供的EVA和聚砜共混中空纖維膜,一方面保持了聚砜膜的優(yōu)良性能, 同時也體現(xiàn)了 EVA膜良好的生物相容性。該膜能有效清除血液中的中分子及有毒物質(zhì),同 時具有優(yōu)良的力學(xué)性能,膜內(nèi)表面更加光滑,不易損傷血液中的有形物質(zhì),不易凝血,清洗 方便,透析器殘血量小,對補體激活程度低。本發(fā)明的EVA和聚砜共混中空纖維膜,血液相容性好,降低了血小板和蛋白質(zhì)在 膜表面產(chǎn)生的吸附和沉積,膜的抗污染能力得到提高,透析速率穩(wěn)定,透析壓不升高。用本 發(fā)明制成的人工腎進行血液透析,患者可以不用或少用肝素,從而避免了患者在進行血液 透析治療中由于長期使用肝素而導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松、凝血性能低下等疾病,同時本發(fā)明也降 低了血液透析的成本,減輕了腎病患者的負(fù)擔(dān)。本發(fā)明的制備技術(shù)可以容易地控制膜的孔徑尺寸,保證膜的超濾系數(shù),而且可以 通過改變條件,制備不同超濾系數(shù)的多規(guī)格多品種血液透析器,不但能制作低超濾系數(shù)的 透析器,還可以制作高通量透析器,以清除β 2-微球蛋白和其它中小分子毒素。本發(fā)明制備的復(fù)合膜,不僅可以制備平板膜,還可制備卷式膜及中空纖維膜。有益效果(1)本發(fā)明制備的血液凈化透析膜具有清除率高,對血液中蛋白質(zhì)、血小板吸附小 等優(yōu)點,可以不用或少用肝素;(2)該共混中空纖維膜物化穩(wěn)定性高,耐高溫、耐多種試劑、耐Y “射線和紫外線 輻射,膜的消毒工作方便易行;(2)制備工藝簡單,加工過程可控,成本低廉,具有較高的應(yīng)用價值和廣泛的應(yīng)用 領(lǐng)域。
圖1為膜對中小分子毒素(β 2"微球蛋白)的清除能力;
圖2為膜的生物相容性;圖3為膜外表面掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。實施例1按下例組分和質(zhì)量百分比配料EVA 5%,聚砜10%,二甲亞砜75%, PVP(K30)10%。將上述原料加入容器中于75°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液,靜置。將制 備的紡絲原液經(jīng)3微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0. 6bar下進行抽真空脫泡得到紡絲液, 并將其轉(zhuǎn)移至供料斧中,備用。將制膜液加熱至70°C,并通過刮膜機將制膜液以20cm/min 的速度涂覆到200目的無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入45°C的凝固浴水中 形成復(fù)合膜片,將復(fù)合膜片在去離子水中浸泡1天后晾干,即可制得血液凈化用復(fù)合超濾 膜。實施例2按下例組分和質(zhì)量百分比配料EVA 10%,聚砜5%,二甲基甲酰胺75%,聚乙二 醇(分子量10000) 10%。將上述原料加入容器中于80°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液, 靜置。將制備的紡絲原液經(jīng)5微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0. 9bar下進行抽真空脫泡 得到紡絲液,并將其轉(zhuǎn)移至供料斧中,備用。將制膜液加熱至75°C,并通過刮膜機將制膜液 以lOOcm/min的速度涂覆到300目的無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入60°C 的凝固浴水中形成復(fù)合膜片,將復(fù)合膜片在去離子水中浸泡3天后晾干,即可制得血液凈 化用復(fù)合超濾膜。實施例3按下例組分和質(zhì)量百分比配料EVA 10%,聚砜10%,二甲基乙酰胺75%,硝酸鉀 5%。將上述原料加入容器中于75°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液,靜置。將制備的紡絲 原液經(jīng)4微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0. Sbar下進行抽真空脫泡得到紡絲液,并將其轉(zhuǎn) 移至供料斧中,備用。將制膜液加熱至70°C,并通過刮膜機將制膜液以SOcm/min的速度涂 覆到300目的無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入50°C的凝固浴水中形成復(fù)合 膜片,將復(fù)合膜片在去離子水中浸泡2天后晾干,即可制得血液凈化用復(fù)合超濾膜。實施例4按下例組分和質(zhì)量百分比配料EVA 7%,聚砜10%,N-甲基_2_吡咯烷酮75%, 聚乙烯醇(1790)8%。將上述原料加入容器中于80°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液,靜 置。將制備的紡絲原液經(jīng)4微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0. 7bar下進行抽真空脫泡得 到紡絲液,并將其轉(zhuǎn)移至供料斧中,備用。將制膜液加熱至75°C,并通過刮膜機將制膜液以 40cm/min的速度涂覆到300目的無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入50°C的凝 固浴水中形成復(fù)合膜片,將復(fù)合膜片在去離子水中浸泡2天后晾干,即可制得血液凈化用 復(fù)合超濾膜。
實施例5按下例組分和質(zhì)量百分比配料EVA 10%,聚砜10%,N-甲基-2-吡咯烷酮70%, PVP(K85)10%。將上述原料加入容器中于85°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液,靜置。將制 備的紡絲原液經(jīng)4微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0.7bar下進行抽真空脫泡得到紡絲液, 并將其轉(zhuǎn)移至供料斧中,備用。將制膜液加熱至85°C,并通過刮膜機將制膜液以eOcm/min 的速度涂覆到300目的無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入53°C的凝固浴水中 形成復(fù)合膜片,將復(fù)合膜片在去離子水中浸泡2天后晾干,即可制得血液凈化用復(fù)合超濾 膜。
權(quán)利要求
一種乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括5~10wt%的聚砜,5~10wt%的乙烯-醋酸乙烯共聚物,5~10wt%的致孔劑,70~75wt%的有機溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征在于 所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的質(zhì)量百分含量為10% 40%,其數(shù)均分子量為 30000 80000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征在于 所述的聚砜粘均分子量為40000 120000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征在于 所述的致孔劑為水溶性的無機顆粒或聚合物,其中水溶性的無機顆粒為鈉鹽、鉀鹽、鐵鹽、 碘鹽或鎳鹽,水溶性的聚合物為淀粉、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維 素、羧甲基殼聚糖、明膠、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯 亞胺或聚乙烯基吡咯烷酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征在于 所述的有機溶劑為二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基酰胺或二甲基乙酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征 在于所述的乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括乙烯_醋酸乙烯共聚物 5wt%,聚砜10wt%,二甲亞砜75wt%,聚乙烯基吡咯烷酮IOwt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征 在于所述的乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括乙烯_醋酸乙烯共聚物 IOwt%,聚砜10wt%,二甲基乙酰胺75wt%,硝酸鉀5wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的一種乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其特征 在于所述的乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其組分包括乙烯_醋酸 乙烯共聚物 7wt%,聚砜IOwt %,N-甲基-2-吡咯烷酮75wt%,聚乙烯醇8wt%。
9.一種乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜的制備方法,包括(1)取上述重量份數(shù)的原料于60 100°C混合攪拌,制成均一的紡絲原液,靜置;(2)將上述制備的紡絲原液經(jīng)3-5微米濾芯孔徑過濾后,在真空度-0.6 -0. 9bar下 進行抽真空脫泡得到制膜液;(3)將制膜液加熱至70 90°C,并以20 lOOcm/min的速度涂覆到200 300目的 無紡布支撐層上,將涂覆有制膜液的支撐層浸入45 60°C的凝固浴水中形成復(fù)合膜片,將 復(fù)合膜片在去離子水中浸泡1 3天后晾干,即可制得所需共混膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜的制備方法,其 特征在于所述的乙烯_醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜厚度為30 60um。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚砜的共混膜,其原料包括5~10wt%的聚砜,5~10wt%的乙烯-醋酸乙烯共聚物,5~10wt%的致孔劑,70~75wt%的有機溶劑。制備方法包括(1)取上述重量份數(shù)的原料混合,制成均一的紡絲原液,靜置;(2)將上述制備的紡絲原液經(jīng)3-5微米濾芯孔徑過濾后,進行抽真空脫泡得到制膜液;(3)將制膜液用刮膜機涂覆到支撐層上并凝固即可制得所需共混膜。本發(fā)明制備的共混膜具有清除率高,對血液中蛋白質(zhì)、血小板吸附小等優(yōu)點,可以不用或少用肝素;制備工藝簡單,加工過程可控,成本低廉,具有較高的應(yīng)用價值和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號B01D69/12GK101844043SQ201010184389
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者唐勇紅, 沈新元, 高秋英 申請人:東華大學(xué)