高机械性能的聚4-甲基-1-戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜及制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116020282A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211605411.4(22)申请日2022.12.14(71)申请人天津大学温州安全（应急）研究院地址325702浙江省温州市洞头区灵昆街道灵蓉路66号发展大楼6号楼(72)发明人张润楠姜忠义潘福生杨光赵耀樊毫军郭宇航(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201专利代理师王丽(51)Int.Cl.B01D69/08(2006.01)B01D71/26(2006.01)A61M1/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称高机械性能的聚4-甲基-1-戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜及制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜及制备方法和应用。通过聚4‑甲基‑1‑戊烯与聚丙烯物理共混，采用热致相分离法使用绿色混合稀释剂制备聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜，在链段间强范德华力作用下，分子链相互缠绕，膜主体结构中大孔与小孔均匀分布，使聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜获得了更高的机械性能和刚性，膜的拉伸强度≥10MPa，断裂应力≥150cN，断裂伸长率≥500％，完全满足中空纤维氧合膜的力学性能要求，满足编织对氧合膜膜丝力学性能要求。同时膜仍然呈非对称的结构，具有致密的皮层，血浆渗漏时间至少为7天，可以满足长时间血液氧合的使用要求。CN116020282ACN116020282A权利要求书1/1页1.高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜；其特征是，中空纤维合金膜由聚‑4‑甲基‑1‑戊烯与聚丙烯组成，呈现出100‑700nm的小孔与1μm‑4μm的大孔在膜主体中交错出现，均匀分布，同时膜仍然呈非对称的结构。2.权利要求1的高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜的制备方法，其特征是，采用一步法，包括以下步骤：1)：将聚4‑甲基‑1‑戊烯、聚丙烯以及绿色混合稀释剂混合均匀，将共混物于230～260℃下搅拌熔融形成均相铸膜液，静置脱泡；2)：将步骤1)中的铸膜液经喷丝头挤出成型，随后进入冷却浴发生固液或液液相分离并固化成膜，随后通过绕丝轮完成卷绕收丝，得到中空纤维合金膜前体；3)：将步骤2)中得到的中空纤维合金膜前体浸泡在萃取剂中，使膜中的稀释剂得到充分萃取；4)：将步骤3)中萃取得到的膜置于真空烘箱中干燥，所得即为聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜。3.如权利要求2所述的方法，其特征是，步骤1)中聚4‑甲基‑1‑戊烯100重量份、聚丙烯0.5‑30重量份；聚4‑甲基‑1‑戊烯与聚丙烯在共混物中的质量组分之和为20％～40％。4.如权利要求2所述的方法，其特征是，使用更环保的绿色稀释剂；绿色混合稀释剂包括乙酰柠檬酸三辛酯(ATOC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、柠檬酸三丁酯(TBC)中的至少两种。5.如权利要求2所述的方法，其特征是，步骤1)中共混物在230～260℃下熔融6～12h形成均相共混物、静置8～14h脱泡。6.如权利要求2所述的方法，其特征是，在步骤2)中熔融均相共混物经喷丝头挤出形成中空纤维膜状，料液挤出速度为5‑50ml/min，芯液流量为10～100ml/min；然后进入5～60℃的冷却浴发生固液或液液相分离固化成膜；冷却浴包括水、乙酰柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯、无水乙醇中的一种；随后通过绕丝轮以0.5‑1.5m/s的绕丝速度卷绕收丝。7.如权利要求2所述的方法，其特征是，在步骤3)中将得到的中空纤维合金膜前体浸泡在萃取剂中，浸泡时间为12～96h；萃取剂包括无水乙醇和/或异丙醇。8.如权利要求2所述的方法，其特征是，在步骤4)中将萃取得到的膜置于烘箱中干燥，干燥温度为40～60℃，干燥时间为6～12h。9.权利要求1的高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜，其特征是，拉伸强度≥10MPa，断裂应力≥150cN，断裂伸长率≥500％。10.权利要求1的高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜在制造人工肺中的应用。2CN116020282A说明书1/6页高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜及制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及膜技术领域，具体涉及一种高机械性能的聚4‑甲基‑1‑戊烯/聚丙烯中空纤维合金膜及制备方法和在人工肺中的应用。[0002]背景领域[0003]体外膜肺氧合(ExtracorporealMembraneOxygenation，ECMO，也称人工肺)，主要用于对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，其工作原理为，低氧含量的静脉血经由离心