聚醚砜的主要应用

背景及概述^[1]

21世纪以来，起滤技术发展迅速。超滤膜分为有机超滤膜和无机超.滤膜，无机膜材料有陶瓷、金属、玻璃、硅酸盐、沸石等，其中以陶瓷膜最为常见；而有机膜则是璜早出现的过璩膜，制备工艺比无机膜简单，不需要高温高压处理，价格也更低。因此，目前广泛应用的膜产品中，以有机膜为主。常用的有机膜材料主要有醋酸纤维、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯以及纤维素等。其中聚醚砜耐高温，能在180~200°C连续使用，可耐150~160°C的热水或蒸汽，在高温下也不受酸、碱的侵蚀。无毒，难燃，能耐汽油、机油、润滑油等袖类和氟利昂等清洗剂，其耐溶剂开裂性是非晶树脂中的。因此，以聚醚砜为材料的趄滤膜能承受高温、酸、碱和油类等有机溶剂的侵蚀，可处理各种条件恶劣的赓水，变废为宝，保护水资源，和环境。相对于纳滤和反渗透，超滤技术目前已经非常成熟，聚醚砜超滤膜在多个领域都有广泛应用。

应用^[2-4]

聚醚砜（PES）是一种性能优良的膜材料，其分子中同时具有苯环的刚性、醚基的柔性及砜基与整个结构单元形成的大共轭体系，整个分子稳定性好，机械性能及成膜性能优异，玻璃化温度高达225℃，可在180℃下长期使用，且具有耐燃、耐辐射、抗酸、抗氧化、抗溶剂等优良性能。以聚醚砜制备的膜材料耐压、耐热、耐氧化性均较高，生物相容性也较其他的膜材料好，是制备复合纳滤膜的理想基膜，近年来研究及应用日益广泛。

1）制备一种聚醚砜/功能性含糖聚合物杂化膜。该方法以聚醚砜膜为基底膜，采用“点击化学”技术，以溴化亚铜作为催化体系，联二吡啶作为引发剂，在无水无氧条件下快速完成功能性含糖聚合物对聚醚砜的表面接枝。采用“活性”/可控自由基聚合方法，合成功能性含糖聚合物，保持炔键的活性，合成率高。本发明将功能性含糖聚合物跟聚醚砜膜结合，结构稳定，能够改变膜表面的疏水性，赋予膜材料优异的亲水性、抗污性、吸附能力以及使用寿命，显著提高聚醚砜膜的亲水化和重复利用率。

2）制备一种锂离子印迹聚醚砜复合膜，属功能材料制备技术领域。以聚醚砜膜为基底膜材料，锂离子为模板、12-冠-4-醚为结合位点、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂，结合多巴胺表面改性技术、二氧化硅纳米复合技术、印迹聚合技术，制备锂离子印迹聚醚砜复合膜。静态吸附实验用来研究所制备的锂离子印迹聚醚砜复合膜的吸附平衡、吸附动力学和选择性识别性能；选择性渗透实验用来研究所制备的锂离子印迹聚醚砜复合膜对目标离子(锂离子)和非目标离子(钠离子和钾离子)的渗透性能。利用本发明制备的锂离子印迹聚醚砜复合膜对锂离子具有较高的特异性吸附能力和识别分离能力。

制备^[5]

一种聚醚砜树脂的合成方法，其主要原料为非等摩尔配比的双酚S和4，4-二氯二苯砜，其中所述双酚S和4，4-二氯二苯砜摩尔比为0.90~0.999：1；在反应过程中所用溶剂质量比为3：5~5：2二甲砜和环丁砜的混合溶剂，以二甲苯为脱水剂，以K2CO3作为成盐剂，整个反应过程在氮气保护下进行。体系的固含量控制在25%~40%，二甲苯为溶剂重量的10%~20%，K2CO3摩尔量为双酚S摩尔量的1.01~1.1倍。

具体步骤为：在装有冷凝分水器和温度计的四口烧瓶内加入4，4-二氯二苯砜0.5mol、双酚S0.4985mol、二甲砜与环丁砜的质量比为3：5的混合溶剂987.45g、二甲苯148.118g和K2CO372.3321g，在氮气保护下搅拌升温至添加物质全部溶解并继续升温至100℃~110℃，反应体系开始共沸，上层的二甲苯回流至烧瓶中，下层的水分直接流出。在反应过程中，不断滴加上述混合溶剂以替代蒸出的水分来保持液面平衡，待反应体系中的水分全部共沸带出后，继续回流30分钟，蒸出二甲苯。升温至220℃，继续反应4~5小时后，停止加热继续冲入氮气至溶液温度为95℃~100℃。将溶液缓慢倾倒在洁净的玻璃板上并置于通风橱中自然冷却至室温，将所得产品于真空烘箱中干燥，粉碎后用蒸水反复蒸煮10次，去除产品中的溶剂和副产物，并用AgNO3溶液检测至不出现白色沉淀为止，之后在真空烘箱中干燥，即得聚醚砜树脂。

主要参考资料

[1] 我国聚醚砜超滤膜的研发进展综述

[2] 聚醚砜纳滤膜的制备及改性研究进展

[3] CN201810231373.8聚醚砜/功能性含糖聚合物杂化膜的制备方法

[4] CN201710202755.3一种锂离子印迹聚醚砜复合膜的制备方法及应用

[5] CN201310569140.6一种聚醚砜树脂的合成方法