本發(fā)明屬于氣體分離薄膜領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種含有聚醚酰胺嵌段共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是造成氣候變暖的主要原因，我國(guó)于2006年成為全球最大的二氧化碳排放國(guó)，2013年年排放量占到全球總量的27％，其主要原因在于中國(guó)的一次能源消耗主要依賴(lài)于化石燃料，占比為73.8％，而美國(guó)的比例是50％。對(duì)于火力發(fā)電廠，有兩種方法來(lái)控制二氧化碳排放：其一，燃燒前捕捉，例如聯(lián)合氣化綜合技術(shù)，它先將燃煤轉(zhuǎn)化為合成氣，即二氧化碳和氫氣的混合物，然后再燃燒發(fā)電，該技術(shù)可以顯著提高電廠效率，減少燃煤使用。該技術(shù)中關(guān)鍵的一個(gè)工藝就是從合成氣中分離出二氧化碳，而且合成氣中的二氧化碳含量要比燃燒之后的廢氣中二氧化碳的要高?？梢詫⒍趸紡暮铣蓺庵邢确蛛x出來(lái)，需要具有較高二氧化碳/氫氣分離效率的工藝。其二，燃燒后捕捉，燃煤燃燒之后的廢氣經(jīng)過(guò)脫硫之后含有水汽、二氧化碳、氮?dú)?。需要具有較高二氧化碳/氮?dú)夥蛛x效率的工藝。此外，對(duì)于石化工廠，氫氣主要是通過(guò)碳烴化合物轉(zhuǎn)化而來(lái)。所制得的氫氣中含有二氧化碳雜質(zhì)，制備高純氫氣也需要將二氧化碳分離去除。因此開(kāi)發(fā)新型技術(shù)用于二氧化碳?xì)怏w分離具有重大的實(shí)用價(jià)值。

傳統(tǒng)的從混合氣體中分離二氧化碳方法包括變壓吸附技術(shù)、胺溶劑吸附、低溫精餾。這些技術(shù)能耗大，工藝設(shè)備要求高。近年來(lái)，科研人員開(kāi)發(fā)了基于高分子膜的氣體分離技術(shù)，因?yàn)樗芎牡?、運(yùn)行成本低。例如，美國(guó)Membrane Technology and Research Incorporation公司近期推出了用于分離CO₂/H₂的高分子膜的概念產(chǎn)品。總體而言，按照作用機(jī)理劃分，有兩類(lèi)高分子分離膜，玻璃態(tài)高分子和橡膠肽高分子。

玻璃態(tài)高分子如聚酰亞胺和纖維素衍生物，可以制作成力學(xué)強(qiáng)度高的分離膜，其自由孔洞尺寸可調(diào)，因而根據(jù)氣體分子尺寸可以選擇性地允許諸如氫氣這樣的小分子穿過(guò)膜，而將尺寸大的二氧化碳分子擋在一側(cè)。該類(lèi)產(chǎn)品如日本宇部公司開(kāi)發(fā)的Matrimid材料。

橡膠態(tài)高分子如聚二甲基硅烷，含有聚氧化乙烯鏈段的聚合物具有逆向選擇能力。二氧化碳分子能夠被這類(lèi)膜吸附，并通過(guò)膜內(nèi)無(wú)定型相區(qū)擴(kuò)散，并在另一層釋放出來(lái)。因?yàn)槎趸挤肿泳哂兴臉O矩，有利于它和極性醚氧鍵發(fā)生作用。相比而言，非極性的氣體如氫氣，氮?dú)?，甲烷的分子與醚氧鍵沒(méi)有這種相互作用，因此它們?cè)谙鹉z態(tài)高分子膜中的溶解度很低，最終使得二氧化碳/非極性氣體的選擇性較高。此外，柔性的醚氧鍵也使得二氧化碳分子具有較高的透過(guò)率。

然而，含有PEO鏈段的高分子容易結(jié)晶，且力學(xué)強(qiáng)度低，因而不利于其工業(yè)運(yùn)用。研究人員采取了多種方式來(lái)克服上述缺點(diǎn)，例如設(shè)計(jì)合成含有剛性鏈段的共聚物、化學(xué)交聯(lián)、與其它無(wú)機(jī)填料混合來(lái)改進(jìn)PEO基的二氧化碳選擇性吸附膜材料。含有PEO鏈段的交替嵌段共聚物因?yàn)榭梢院芊奖愕厝苡谌軇┗蛘呒訜崛刍庸?，因而受到廣泛關(guān)注。它的性能可以通過(guò)選擇合適的剛性鏈段和合適長(zhǎng)度的PEO鏈段而進(jìn)行較好的調(diào)控。柔性的PEO鏈段通常具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，提供柔性和二氧化碳通過(guò)性能，剛性鏈段能帶來(lái)機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。

已經(jīng)發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道了使用多種剛性硬段來(lái)制備含有PEO鏈段的共聚物。其中聚醚酰胺嵌段共聚物，如法國(guó)阿科瑪公司Pebax系列產(chǎn)品，經(jīng)常作為二氧化碳選擇性吸附材料。Pebax MV1074含有55wt％的PEO鏈段以及45wt％聚酰胺12鏈段；Pebax MH1657含有60wt％的PEO鏈段以及40wt％聚酰胺6鏈段。它們都具有顯著的微相分離的聚集態(tài)特征。研究人員向上述樹(shù)脂中添加聚倍半硅氧烷、碳納米管、分子篩、硅粉、石墨烯等無(wú)機(jī)填料來(lái)制備復(fù)合薄膜以改善性能。含有胺基的有機(jī)組分也可以加入其中來(lái)提高選擇性，因?yàn)樗梢耘c酸性的二氧化碳分子進(jìn)行可逆的反應(yīng)。但是對(duì)于兩種Pebax樹(shù)脂，酰胺剛性鏈段的結(jié)晶度較低，使得部分硬段溶解于軟段PEO相區(qū)，使得氣體透過(guò)性能下降。與此同時(shí)，PEO鏈段會(huì)在一定溫度下結(jié)晶，降低了可以用于運(yùn)輸二氧化碳分子的無(wú)定型態(tài)的含量，同時(shí)降低了位于相鄰剛性鏈段之間的柔性PEO鏈段的長(zhǎng)度。研究人員需要考慮設(shè)計(jì)合成新型PEO基共聚物來(lái)實(shí)現(xiàn)高的氣體選擇性吸附的性能。

只有極少數(shù)的研究能夠達(dá)到上述要求，Husken等人使用單分散的芳香族酰胺鍵硬段與PEO軟段共聚獲得PEO-T6T6T共聚物。其硬段結(jié)晶度高達(dá)85％，提高了軟段與硬段的相分離程度，進(jìn)而提高了共聚物薄膜的二氧化碳選擇性吸附能力。Reijerkerk等人使用一個(gè)短的剛性鏈段TΦT與PEO鏈段共聚。他們也設(shè)計(jì)合成了基于PEO和PPO共聚聚醚軟段與T6T6T剛性硬段的共聚物，PPO鏈段能夠通過(guò)打亂PEO鏈的堆積阻礙PEO鏈段的結(jié)晶。上述研究設(shè)計(jì)共聚物分子結(jié)構(gòu)并調(diào)控其聚集態(tài)形貌，但是沒(méi)有使用互穿網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)一步提高氧化乙烯鏈段的質(zhì)量比例。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第CN102137709A介紹了一種含有聚醚酰胺嵌段共聚物的復(fù)合薄膜的制備以及氣體分離性能測(cè)試。使用Arkema公司Pebax MH1657作為基體樹(shù)脂，使用多種聚乙二醇醚作為添加劑，通過(guò)溶液共混之后再進(jìn)行澆鑄方法制備了薄膜。該薄膜材料基于商品化的樹(shù)脂，通過(guò)添加聚乙二醇醚來(lái)提高膜材料內(nèi)發(fā)揮氣體分離作用的氧化乙烯醚單元的含量，已達(dá)到提高二氧化碳/氮?dú)獾葰怏w選擇性透過(guò)率。但是由于添加的聚氧化乙烯醚分子量不大，存在使用過(guò)程中遷移出基體的可能性，此外還會(huì)導(dǎo)致復(fù)合薄膜力學(xué)強(qiáng)度下降。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第CN103391804A介紹了一種氟聚物氣體分離薄膜的制備以及氣體分離性能測(cè)試。使用結(jié)晶度較低或者非晶性PVDF或者ETFE聚合物溶解于特定溶劑制成薄膜材料，該類(lèi)材料化學(xué)穩(wěn)定性好，可以在嚴(yán)苛的腐蝕性環(huán)境中使用。由于使用的高分子結(jié)晶度低，使得材料本體強(qiáng)度不高，往往需要支撐層來(lái)提供強(qiáng)度，這往往造成新的界面生成，對(duì)二氧化碳?xì)怏w分子在薄膜中運(yùn)輸不利，此外含氟聚合物價(jià)格較高。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第CN102686643A介紹了一種雙草酰胺材料。首先合成具有式(3)結(jié)構(gòu)的雙草酸酰胺化合物，再與聚醚二元醇如聚四氫呋喃二醇PTMEG或者聚丙二醇PPG進(jìn)行本體熔融縮聚合成高分子。通過(guò)上述方法可以制備出本體強(qiáng)度高，斷裂伸長(zhǎng)率大的新型彈性體材料。但是該專(zhuān)利并不涉及使用草酰胺作為硬段，聚乙二醇PEG作為軟段合成具有氣體分離性能優(yōu)良的新型材料，也沒(méi)有使用互穿網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)一步提高氧化乙烯鏈段的質(zhì)量比例。

鑒于以上原因，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供了一種聚醚酰胺嵌段共聚物，所述的聚醚酰胺嵌段共聚物包括聚氧化乙烯軟段和雙草酸酰胺硬段，結(jié)構(gòu)式如式(I)所示：

其中，m＝1-5，n＝1-3，p＝1-200，m，n，p均為整數(shù)；m代表雙草酸酰胺硬段所使用的脂肪族二胺所含亞甲基數(shù)目；n代表雙草酸酰胺硬段所使用的氨基酸封端劑亞甲基數(shù)目；p代表聚氧化乙烯鏈段的數(shù)目。

本發(fā)明使用雙草酸酰胺二酯硬段和聚乙二醇軟段經(jīng)過(guò)本體熔融縮聚制備一種新型聚醚酰胺嵌段共聚物，雙草酸酰胺硬段相互作用強(qiáng)，結(jié)晶度高，聚氧化乙烯軟鏈段的結(jié)晶受到限制作用使得其結(jié)晶溫度降低。

進(jìn)一步的，聚氧化乙烯軟段含量占所述的聚醚酰胺嵌段共聚物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的65-85％，雙草酸酰胺硬段占所述的聚醚酰胺嵌段共聚物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的35-15％。

本發(fā)明的第二目的提供了一種聚醚酰胺嵌段共聚物的制備方法，所述的聚醚酰胺嵌段共聚物的制備方法包括如下步驟：

(1)首先往反應(yīng)容器中加入過(guò)量的草酸二乙酯，然后將溶有一定量的脂肪族二胺的四氫呋喃溶液逐步加入反應(yīng)容器，在溫度20-60℃，優(yōu)選20-40℃，常壓，攪拌反應(yīng)30-50h，優(yōu)選30-40h，過(guò)濾，用四氫呋喃清洗，在40℃下真空干燥10h，得到如結(jié)構(gòu)式(II)的物質(zhì)：

(2)將適量的甘氨酸乙酯鹽酸鹽、縛酸劑和式(II)物質(zhì)溶于三氯甲烷中，在50-80℃，優(yōu)選60-70℃下，攪拌反應(yīng)30-60h，優(yōu)選40-50h，過(guò)濾，依次用乙醇、氯仿和乙醚清洗，在65℃真空干燥24h，得到如結(jié)構(gòu)式(III)的物質(zhì)：

(3)往反應(yīng)器中加入聚乙二醇軟段和催化劑，在溫度180-230℃，優(yōu)選200-260℃，最優(yōu)選220-240℃，壓力1-6MPa，優(yōu)選2-4MPa，進(jìn)行反應(yīng)2-3h，降壓，抽真空到20-1000Pa，經(jīng)2-4h去除反應(yīng)體系中的水，得到所述的聚醚酰胺嵌段共聚物。

進(jìn)一步的，步驟(3)中所述的催化劑的結(jié)構(gòu)式為M(OR₁)₄，M為鈦、鋯或鉿，R₁可以相同或不同，為1-24個(gè)碳原子的烷基。

其中，催化劑是指使得雙草酸酰胺嵌段以及聚氧化乙烯軟段嵌段更容易進(jìn)行聚合反應(yīng)的任何化合物及其混合物，R₁可以是線型的或者支鏈的。

本發(fā)明的第三目的是提供了一種含有上述的聚醚酰胺嵌段共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)新型材料，包括25-84％的聚醚酰胺嵌段共聚物，5-20％的丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的一種或多種，10-50％的含有雙鍵的聚乙二醇衍生物，1-5％的UV光引發(fā)劑。

本發(fā)明具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料是一種以雙草酸酰胺作為硬段、聚氧化乙烯軟段的聚醚酰胺嵌段共聚物，再以該共聚物為基體，添加UV光活性物質(zhì)以及含有雙鍵的PEG衍生物，經(jīng)過(guò)溶液澆鑄成薄膜，經(jīng)過(guò)UV光引發(fā)劑形成第二網(wǎng)絡(luò)的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料，該材料具有聚氧化乙烯鏈段含量高，聚氧化乙烯鏈段在室溫之下處于無(wú)定型態(tài)，材料拉伸強(qiáng)度較高，使用該共聚物材料制成的氣體分離膜對(duì)二氧化碳?xì)怏w分子具有較高的選擇性吸附能力，是一種潛在的高效分離膜材料。

進(jìn)一步的，所述的含有雙鍵的聚乙二醇衍生物的結(jié)構(gòu)式為式(IV)和/或式(V)：

其中，m＝1-20，優(yōu)選m＝15-12，R₂代表具有1-24個(gè)碳原子的烷基，它可以是線型的或者支鏈的，m代表所使用的單官能度PEG衍生物所含氧化乙烯單元數(shù)目，n代表所使用的雙官能度PEG衍生物所含氧化乙烯單元數(shù)目，R₃、R₄、R₅代表具有H原子或者1-24個(gè)碳原子的烷基，它可以是線型的或者支鏈的，n＝1-20，優(yōu)選n＝5-12，m和n均為整數(shù)。

進(jìn)一步的，所述的UV光引發(fā)劑為二苯甲酮、取代的二苯甲酮、苯乙酮、取代的苯乙酮、苯偶姻及其烷基酯、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、N-甲級(jí)二乙醇胺二苯甲酮、2-羥基-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-芐基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮或二苯基(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化磷中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸二環(huán)戊烯氧基乙酯、丙烯酸2-羥基丁酯、丙烯酸羥丙酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯、嗎啉丙烯酸酯、二丙烯酸己二醇酯、乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四氫呋喃丙烯酸酯、乙二醇二環(huán)戊烯基醚丙烯酸酯或丙烯酸羥丙酯中的一種或幾種；所述的甲基丙烯酸甲酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸二環(huán)戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丁酯、甲基丙烯酸羥丙酯、嗎啉甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸己二醇酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四氫呋喃甲基丙烯酸酯、乙二醇二環(huán)戊烯基醚甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或幾種。

本發(fā)明的第四目的提供了一種含有上述的聚醚酰胺嵌段共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)新型材料的制備方法，所述的方法為將聚醚酰胺嵌段共聚物，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的一種或多種，含有雙鍵的聚乙二醇衍生物，UV光引發(fā)劑充分溶于有機(jī)溶劑中，攪拌均勻后澆鑄成10-80um的薄膜，優(yōu)選20-40um，然后經(jīng)UV光照射引發(fā)反應(yīng)，形成所述的新型材料；有機(jī)溶劑為鹵化烴類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、二醇衍生物、乙腈、吡啶、苯酚中的一種或幾種，優(yōu)選的，鹵化烴類(lèi)為氯苯、二氯苯或三氯甲烷，酯類(lèi)為醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丙酯，酮類(lèi)為甲醇、乙醇或異丙醇，二醇衍生物為乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚或乙二醇單丁醚。

首先使用雙草酸酰胺二酯硬段和聚乙二醇軟段經(jīng)過(guò)本體熔融縮聚制備聚醚酰胺嵌段共聚物，雙草酸酰胺硬段相互作用強(qiáng)，結(jié)晶度高，聚氧化乙烯軟鏈段的結(jié)晶受到限制作用使得其結(jié)晶溫度降低。其次，將該共聚物溶于有機(jī)溶劑如三氯甲烷，隨后再加入含有雙鍵的PEG衍生物以及UV光固化引發(fā)劑，混合均勻之后澆鑄成薄膜，使用UV光照射該薄膜，引發(fā)含有雙鍵的PEG衍生物在聚醚酰胺嵌段共聚物內(nèi)部發(fā)生交聯(lián)形成含有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料，進(jìn)一步提高能夠吸附輸送二氧化碳?xì)怏w分子的氧化乙烯鏈段的比例。新型聚醚酰胺嵌段共聚物中的聚氧化乙烯鏈段在30℃左右基本處于無(wú)定型態(tài)，添加含有雙鍵的PEG衍生物經(jīng)過(guò)UV光引發(fā)形成另一個(gè)熱固性的網(wǎng)絡(luò)，且不會(huì)使得薄膜力學(xué)性能明顯下降，且Tg小于30℃。通過(guò)上述方法使得材料中氧化乙烯鏈段含量進(jìn)一步增加，這有利于二氧化碳分子的選擇性吸附，可以將混合氣體中二氧化碳?xì)怏w分子與其它氣體分子有效地分離。

本發(fā)明的第五目的提供了上面所述的新型材料在二氧化碳?xì)怏w分離領(lǐng)域中的應(yīng)用。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明的含有聚醚酰胺嵌段共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料是以雙草酸酰胺作為硬段、聚氧化乙烯軟段的聚醚酰胺嵌段共聚物為基體，UV光活性物質(zhì)以及含有雙鍵的PEG衍生物經(jīng)過(guò)UV光引發(fā)在基體中形成第二網(wǎng)絡(luò)的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料。它具有聚氧化乙烯軟段含量高、聚氧化乙烯鏈段在常溫之下處于無(wú)定型態(tài)、材料拉伸強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)。使用該共聚物材料制成的氣體分離膜對(duì)對(duì)二氧化碳?xì)怏w分子具有較高的選擇性吸附能力，是一種潛在的高效分離膜材料。

附圖說(shuō)明

圖1：實(shí)施例1得到的聚醚酰胺嵌段共聚物的示差掃描量熱法DSC曲線；

圖2：實(shí)施例1得到的聚醚酰胺嵌段共聚物的工程應(yīng)力應(yīng)變曲線。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

(1)在反應(yīng)容器中加入400g草酸二乙酯，然后將溶有60g己二胺的四氫呋喃溶液200ml逐步滴加入反應(yīng)容器，在溫度40℃，常壓，在攪拌條件下反應(yīng)30h，反應(yīng)結(jié)束完成之后將生成的白色顆粒產(chǎn)物濾出，用四氫呋喃清洗2次，放入真空烘箱中40℃干燥10小時(shí),獲得中間產(chǎn)物1，結(jié)構(gòu)式為式(II)，m為3；

(2)將38.8g谷氨酸乙酯鹽酸鹽、38.4g三乙胺以及40g中間產(chǎn)物1溶于100ml氯仿中，該混合物在溫度70℃，下攪拌反應(yīng)30h。隨后，將白色產(chǎn)物過(guò)濾，分別使用乙醇清洗一次，氯仿清洗兩次，乙醚清洗兩次，并在真空箱中65℃干燥24h，即可獲得中間產(chǎn)物2，結(jié)構(gòu)式為式(III)，n為3，m為1；

(3)取5.72g中間產(chǎn)物2，以及25.0g聚乙二醇PEG2000，四異丙氧基鈦0.003g加入反應(yīng)容器中。在氮?dú)夥諊录訜岬?30℃之后攪拌60min，壓力為1MPa，反應(yīng)3小時(shí)，隨后抽真空逐漸降低反應(yīng)容器內(nèi)的壓力至400Pa，恒壓反應(yīng)6h后放料獲得淺黃色彈性固體，將反應(yīng)物溶于氯仿，再將上述溶液倒入成有大量乙醚的容器，共聚物析出呈白色絮狀物，將白色絮狀物過(guò)濾，分別使用乙醇清洗一次，乙醚清洗兩次，并在真空箱中65℃干燥24h，即可獲得雙草酸酰胺聚乙二醇共聚物OX₃₂-PEG2000，經(jīng)測(cè)定產(chǎn)物OX₃₂-PEG2000的相對(duì)粘度為0.16dL/g；

(4)取OX₃₂-PEG2000樣品4.0g，0.5g乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為IV)，0.5g聚乙二醇600二丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為V)，0.05g甲基丙烯酸甲酯，UV光引發(fā)劑安息香雙甲醚(IRGACURE 651)，溶于100ml氯仿并攪拌均勻。取上述溶液10ml傾倒在四氟乙烯模具，避光放置于通風(fēng)櫥中暗處避光揮發(fā)12h。再將四氟乙烯模具以及物料轉(zhuǎn)移至真空箱中，45℃干燥12h便可以制的厚度均一的薄膜。將四氟乙烯模具以及薄膜放置在波長(zhǎng)365nm的UV燈箱中照射10min，制備出含有OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料，厚度約30-40um。

對(duì)所得到的雙草酸酰胺聚乙二醇共聚物進(jìn)行DSC測(cè)試、拉伸試驗(yàn)以及彈性模量試驗(yàn)，所得結(jié)果如附圖1、2所示。

圖1顯示了其差示掃描量熱法DSC曲線，橫坐標(biāo)為溫度，縱坐標(biāo)為熱流，降溫以及升溫速率為10℃/min，樣品1的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)具有典型的熱塑性彈性微相分離現(xiàn)象，在降溫曲線中雙草酸酰胺硬段的結(jié)晶溫度56.5℃，聚氧化乙烯鏈段的結(jié)晶溫度為7.9℃；第二次升溫曲線中，聚氧化乙烯鏈段的熔融溫度為23.5℃，雙草酸酰胺硬段熔點(diǎn)為92.8℃。

圖2顯示了其工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線，橫坐標(biāo)為伸長(zhǎng)率，縱坐標(biāo)為拉伸強(qiáng)度，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線上并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的屈服點(diǎn)，說(shuō)明該樣品屬于典型的彈性體。其本體強(qiáng)度為18.3MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為3058.3％，這說(shuō)明該樣品具有其優(yōu)良的拉伸性能。

使用Labthink膜分離測(cè)試分析儀參考GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法壓差法》在30℃下測(cè)試了含OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料的氣體透過(guò)率，該樣品對(duì)CO₂的透氣系數(shù)為1.432*10^-11cm³cm/(cm²sPa)，對(duì)N₂的透氣系數(shù)為4.151*10^-13cm³cm/(cm²sPa)，理論分離效率為34.5。

實(shí)施例2

步驟(1)-(3)與實(shí)施例1相同，不同之處為步驟(4)，取OX₃₂-PEG2000樣品3.0g，0.5g乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為IV)，1.5g聚乙二醇400二丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為V)，0.05g甲基丙烯酸甲酯，UV光引發(fā)劑安息香雙甲醚(IRGACURE 651)，溶于100ml氯仿并攪拌均勻。取上述溶液10ml傾倒在四氟乙烯模具，避光放置于通風(fēng)櫥中暗處避光揮發(fā)12h。再將四氟乙烯模具以及物料轉(zhuǎn)移至真空箱中，45℃干燥12h便可以制的厚度均一的薄膜。將四氟乙烯模具以及薄膜放置在波長(zhǎng)365nm的UV燈箱中照射10min，制備出含OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)的新型材料，厚度約30-40um。

使用Labthink膜分離測(cè)試分析儀參考GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法壓差法》在30℃下測(cè)試了含OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)的互穿網(wǎng)絡(luò)新型材料共聚物的氣體透過(guò)率，該樣品對(duì)CO₂的透氣系數(shù)為1.732*10^-11cm³cm/(cm²sPa),對(duì)N2的透氣系數(shù)為4.351*10^-13cm3cm/(cm²sPa)，理論分離效率為39.8。

實(shí)施例3

步驟(1)-(3)與實(shí)施例1相同，不同之處為步驟(4)，取OX₃₂-PEG2000樣品5.0g，0.8g乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為IV)，1.9g聚乙二醇400二丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為V)，0.05g甲基丙烯酸甲酯，UV光引發(fā)劑苯偶姻甲醚，溶于120ml甲醇中并攪拌均勻。取上述溶液10ml傾倒在四氟乙烯模具，避光放置于通風(fēng)櫥中暗處避光揮發(fā)12h。再將四氟乙烯模具以及物料轉(zhuǎn)移至真空箱中，45℃干燥12h便可以制的厚度均一的薄膜。將四氟乙烯模具以及薄膜放置在波長(zhǎng)365nm的UV燈箱中照射10min，制備出含OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)的新型材料，厚度約10-20um。

使用Labthink膜分離測(cè)試分析儀參考GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法壓差法》在30℃下測(cè)試了含OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)的互穿網(wǎng)絡(luò)新型材料共聚物的氣體透過(guò)率，試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)施例1基本相同。

實(shí)施例4

(1)在反應(yīng)容器中加入500g草酸二乙酯，然后將溶有70g己二胺的四氫呋喃溶液200ml逐步滴加入反應(yīng)容器，在溫度20℃，常壓，在攪拌條件下反應(yīng)50h，反應(yīng)結(jié)束完成之后將生成的白色顆粒產(chǎn)物濾出，用四氫呋喃清洗2次，放入真空烘箱中40℃干燥10小時(shí),獲得中間產(chǎn)物1，結(jié)構(gòu)式為式(II)，m為3；

(2)將38.8g谷氨酸乙酯鹽酸鹽、38.4g三乙胺以及40g中間產(chǎn)物1溶于100ml氯仿中，該混合物在溫度50℃，下攪拌反應(yīng)60h。隨后，將白色產(chǎn)物過(guò)濾，分別使用乙醇清洗一次，氯仿清洗兩次，乙醚清洗兩次，并在真空箱中65℃干燥24h，即可獲得中間產(chǎn)物2，結(jié)構(gòu)式為式(III)，n為3，m為1；

(3)取5.72g中間產(chǎn)物2，以及25.0g聚乙二醇PEG2000，四異丙氧基鈦0.003g加入反應(yīng)容器中。在氮?dú)夥諊录訜岬?80℃之后攪拌60min，壓力為6MPA，反應(yīng)2小時(shí)，隨后抽真空逐漸降低反應(yīng)容器內(nèi)的壓力至20Pa，經(jīng)過(guò)2小時(shí)去除反應(yīng)體系中的水，將沉淀過(guò)濾，分別使用乙醇清洗一次，乙醚清洗兩次，并在真空箱中65°C干燥24h，即可獲得雙草酸酰胺聚乙二醇共聚物。

(4)取雙草酸酰胺聚乙二醇共聚物樣品3.0g，0.3g乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為IV)，0.3g聚乙二醇600二丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式為V)，0.03g甲基丙烯酸甲酯，UV光引發(fā)劑安息香雙甲醚(IRGACURE 651)，溶于100ml氯仿并攪拌均勻。取上述溶液10ml傾倒在四氟乙烯模具，避光放置于通風(fēng)櫥中暗處避光揮發(fā)12h。再將四氟乙烯模具以及物料轉(zhuǎn)移至真空箱中，45℃干燥12h便可以制的厚度均一的薄膜。將四氟乙烯模具以及薄膜放置在波長(zhǎng)365nm的UV燈箱中照射10min，制備出含有OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型材料。

使用Labthink膜分離測(cè)試分析儀參考GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法壓差法》在30℃下測(cè)試了含OX₃₂-PEG2000共聚物具有互穿網(wǎng)絡(luò)的互穿網(wǎng)絡(luò)新型材料共聚物的氣體透過(guò)率，試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)施例2基本相同。