超支化聚酯对聚砜超滤膜的改性研究(7)
与TMP一样，其他多元醇也被用作核分子加入熔融状态下bis-MPA的缩聚反应中，例如PP50，Di-TMP，THECA，甘油等等（图1.2）。在大多数情况下，用对甲苯磺酸催化这些缩聚反应；但是硫酸或TTIP也被用作催化剂。除了在160 ℃用一步法或准一步法共聚bis-MPA和PE（或THECA），和在190-200 ℃下以TTIP为催化剂外，合成条件还没有被改变过。用bis-MPA单体与PP50核分子（图1.2）准一步法合成的聚bis-MPA超支化聚酯，已经商业应用超过了10年，商品名是Boltorn Hx超支化聚酯（x为准代数，Perstorp Specialty Chemicals AB, Sweden）。
目前，一些研究报道了使用超支化聚酯作为添加剂制备中空纤文膜，除了Zhao使用超支化聚甘油（HPG）和它的同系物作为制备聚（偏二氟乙烯）（PVDF）膜的添加剂[13-15]。与使用线性PEG相比，HPG不仅充当成孔剂，同时提高了膜的亲水性。Han[16] 制备了由超支化聚酰胺-胺（HYPAM）和聚砜（PSF）为原料的复合膜，用于分离受污染水介质中的重金属离子。在酸性条件下，所得到膜回收了86 %镉(II)例子。Zou 等人[17] 合成了一系列磺化超支化聚芳醚砜（SHAPESs）是为了通过共混线性磺化聚芳醚砜（SPES）来制备质子交换膜。 与线性SPES相比，所得到的膜具有良好的热性能和机械性能，更好的水稳定性。 Gao等人[18] 研究了含有三氟甲基的超支化聚酰亚胺（HBPI）对于二氧化碳，氧气，氮气的气体渗透性。 由于三氟甲基基团的增加，该三氟甲基苯基胺封端的HBPI(CF3-HQDPA)显示出良好的机械性能，热稳定性以及良好的透气性。
在这项工作中，超支化聚酯作为添加剂制备聚砜中空纤文膜。 通过使用不同添加剂，我们评估它对机械性能，分离性能，聚砜中空纤文膜形态的影响。
2 实验
2.1 物料
聚砜（PSF）的薄片是从华东理工大学中国高分子有限公司干燥60℃作为膜材料的。丙酮，乙醚，N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）和上海化学试剂有限公司购买的PEG400均为分析纯试剂，必须在使用前干燥。 季戊四醇（PER）和对甲苯磺酸（p-TSA）是从上海化学试剂有限公司购买的化学纯试剂。2,2-双（羟甲基）丙酸（bis-MPA）是从东京化学工业株式会社购买的化学纯试剂，葡萄糖70000是从美国Simga-Aldrich公司购买的化学纯试剂。
2.2 超支化聚酯(HBPE)的合成与表征
HBPE按照文献中描述的方法合成[19]。1.000 g PER，122.2 g bis-MPA和0.611 g p-TSA放置于250mL的玻璃烧瓶中。聚合反应在140℃下进行，该温度低于bis-MPA的熔点190 ℃，对甲苯磺酸在酯化反应中被用作酸催化剂。在酯化反应过程中，水在真空状态下被去除。反应完成后，将熔融物在氮气气氛中冷却，然后将产物溶解在2 L丙酮中，将所得溶液抽滤获得澄清滤液。在所得滤液中加入500 mL乙醚，通过抽滤获得沉淀，并将沉淀在真空中干燥12小时，得到聚合物。HBPE的化学结构表征是通过FTIR（Nicolet公司6700，热电科学仪器公司），其平均分子量是通过使用聚苯乙烯校准的凝胶渗透色谱仪（Waters 1525, Waters）确定的。
2.3 铸膜液的制备
表2.1显示的是PSF-HBPE-PEG400-NMP铸膜液的组成。将这些物料置于250 mL的锥形瓶中，在25℃下搅拌24小时，然后在25℃下常压静置脱泡6小时，获得均匀的铸膜液。
表2.1 铸膜液的组成
膜 铸膜液的组成（wt.%）
PSf HBPE PEG400 NMP
MHBPE0 18.0 0 18.9 63.1
MHBPE5 18.0 0.5 18.8 62.7
MHBPE10 18.0 1.0 18.7 62.3
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