聚醚砜的功能化改性及其性能

第34卷第3期化学反应工程与工艺V ol 34, No 3 2018年6月 Chemical Reaction Engineering and Technology June 2018

文章编号：1001—7631 ( 2018 ) 03—0276—06 DOI: 10.11730/j.issn.1001-7631.2018.03.0276.06

聚醚砜的功能化改性及其性能

孙小欣，李毓陵，王 洪

东华大学纺织面料技术教育部重点实验室，上海 201620

摘要：聚醚砜（PES）是一种带有苯环的高分子材料，比较容易进行功能改性。以1,4-二氯甲氧基丁烷为氯

甲基化试剂，N-甲基咪唑为季铵化试剂，对PES进行季铵化改性，使其成为一种表面带有电荷的功能材料。

采用红外光谱和核磁氢谱分析表征了PES的氯甲基化和季铵化程度，并测试了样品Zeta电位、静电荷、离

子交换量和接触角等性能。结果表明，季铵化聚醚砜膜的离子交换量、静电荷和Zeta电位值皆与季铵化程度

呈正相关关系，季铵化改性可以明显提高聚醚砜的亲水性。

关键词：聚醚砜季铵化Zeta电位

中图分类号：TQ326.55 文献标识码：A

聚醚砜（PES）是一种优异的热塑性高分子材料[1]，是由砜基和醚基相互连接对位苯基构成的线型大分子，其分子结构中的砜基增加耐热性，醚基使聚合物分子链在熔融状态下的流动性良好，易于加工成型[2]。聚醚砜对高温稳定性好，可在140 ℃下连续使用，不高于180 ℃范围内，其抗蠕变性是热塑性树脂中最优异的一种[3]。此外，聚醚砜还具有价格低廉、使用方便、选择性好、渗透性好和力学性能高等优点[4]，是一种很好的膜制备材料。

聚醚砜膜已广泛应用于燃料电池、血液净化及海水淡化等领域，其在临床中有很高的使用价值，如应用与制备聚醚砜膜血液透析器[5]等。然而聚醚砜膜存在亲水性差等缺点，为了改善这些不足，需要对聚醚砜进行功能性改进[6]。聚醚砜的改性方法有很多种，主要有共聚改性、共混改性、表面浸渍涂层改性及侧链接枝化学改性[7]，其中研究较多的是对聚醚砜进行磺化、氯甲基化、季铵化及碱化等侧链接枝化学改性。本工作对聚醚砜进行氯甲基化和季铵化改性，引入季铵根离子，并对其性能进行分析。

1 实验部分

1.1季铵化聚醚砜的制备

在常温下，先取5 g聚醚砜粉末和28.25 mL1-甲基-2吡咯烷酮（NMP）放入250 mL三颈烧瓶中，并置于50 ℃恒温水浴锅中，以一定的转速搅拌使聚醚砜溶解，然后依次加入1,4-二氯甲氧基丁烷（BCMB）和氯化锌，将水浴锅温度控制在90 ℃，恒温搅拌反应6 h得到氯甲基化聚醚砜（CMPES）溶液。进一步将N-甲基咪唑以所需的比例加入到上述CMPES溶液中，将水浴锅的温度控制在80 ℃，恒温搅拌反应4 h，得到季铵化聚醚砜（Im-PES）溶液。将溶液倒在玻璃板上，用玻璃棒刮成膜，浸收稿日期：2018-05-03；修订日期：2018-06-01。

作者简介：孙小欣（1995—），女，硕士；王洪（1970—），女，副教授，通讯联系人。E-mail: wanghong@https://www.360docs.net/doc/7718344292.html,。

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