CN106255709A - 两亲嵌段共聚物，其组合物、膜和分离组件及其制备方法 - Google Patents

两亲嵌段共聚物，其组合物、膜和分离组件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

两亲嵌段共聚物包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段和亲水性嵌段或接枝物。制备两亲嵌段共聚物的方法包括在聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的存在下聚合亲水性烯属不饱和单体以制备两亲嵌段共聚物。多孔非对称膜包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物，以及包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段以及亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物。通过在凝聚浴中将聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物和两亲嵌段共聚物的浓液溶液相转化来制备多孔非对称膜。

Description

两亲嵌段共聚物，其组合物、膜和分离组件及其制备方法
背景技术
聚(亚苯基醚)是一类具有优异的耐水性、耐热性和尺寸稳定性的塑料。它们在热和/或湿环境中保持它们的机械强度。因此，它们可以用于制造可用于分离过程的多孔非对称膜。例如，聚(亚苯基醚)可以用于需要用热水或蒸汽灭菌的重复清洁的过程。然而，由于聚(亚苯基醚)的疏水性，聚(亚苯基醚)在各种水处理过程中的使用可能受到限制。该膜不是由水可湿的，并且要求高的压力梯度以使得水通过膜孔。此外，膜和在进料流中的溶质之间的疏水性相互相用可能导致膜积垢，该膜积垢不利地影响膜性能，且需要清洁或替换膜。
通过与亲水性聚合物共混，由疏水型聚合物制造的膜的表面可以被制成亲水性的。例如，可以将聚醚砜与聚(N-乙烯基吡咯烷酮)共混，并且从溶液可以将这两种聚合物共沉淀以形成膜。然而，必须用水将过量的聚(N-乙烯基吡咯烷酮)从膜洗掉，这导致有价值材料的浪费，并且其产生包含过量的聚(N-乙烯基吡咯烷酮)的废水。而且，在含水流的膜处理中，亲水性聚合物可能浸出膜外。对于提供亲水性表面至由疏水性聚合物制造的多孔非对称膜的聚合物，仍存在需要。该聚合物应当是亲水性的并且对疏水性聚合物仍具有亲合力，使得在制造期间或者在膜的最终用途操作中不会通过洗涤被提取。
发明内容
两亲嵌段共聚物包含疏水性嵌段和亲水性嵌段或接枝物、基本上由其组成或由其组成，该疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段、基本上由其组成或由其组成。
制备两亲嵌段共聚物的方法包括：在疏水性聚合物的存在下聚合亲水性烯属不饱和单体以产生两亲嵌段共聚物，该疏水性聚合物包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物，基本上由其组成或由其组成。
多孔非对称膜包含疏水性聚合物和两亲嵌段共聚物以及亲水性嵌段或接枝物、基本上由其组成或由其组成，该疏水性聚合物包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成，该两亲嵌段共聚物包含含有聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段的疏水性嵌段。
形成多孔非对称膜的方法，包括：将包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成的疏水性聚合物以及包含含有聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的疏水性嵌段以及亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物溶解于水溶性极性非质子溶剂中以形成形成多孔非对称膜的组合物；在第一非溶剂(non-solvent)中相转化(phase-invert)形成多孔非对称膜的组合物以形成多孔非对称膜；可选地在第二非溶剂中洗涤该多孔非对称膜；以及可选地干燥多孔非对称膜以形成多孔非对称膜。
附图说明
现在参照附图，图1示出了实施例6和9-10的多孔非对称膜表面的扫描电子显微术(SEM)图像。
图2是实验室规模的干-湿沉浸沉淀纺丝仪器的图表。
图3示出了实验室规模的中空纤维膜组件(membrane module)。
具体实施方式
本发明人已经发现，特定的两亲共聚物在用于超滤的非对称膜和中空纤维的制造中是特别有用的。该共聚物具有可以以嵌段或聚合物主链的形式存在的疏水性片段(聚(亚苯基醚)或它们的共聚物)，以及可以以聚合物嵌段或接枝至疏水性主链的形式存在的亲水性片段。将该两亲共聚物与聚(亚苯基醚)或它们的共聚物一起使用以形成平膜(flatmembrane)或中空纤维膜。
因此，两亲嵌段共聚物包含疏水性嵌段和亲水性嵌段或接枝物，其中该疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段、基本上由其组成或由其组成。在一些实施方式中，疏水性嵌段由聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段组成。这些两亲嵌段共聚物不同于疏水性烯属不饱和单体和亲水性烯属不饱和共聚物的无规共聚物，例如苯乙烯和N-乙烯基吡咯烷酮的无规共聚物，在于疏水性单体重复单元和亲水性单体重复单元位于包含任一共聚单体的均聚物嵌段中。在一些实施方式中，两亲嵌段共聚物包含20至50重量百分数的疏水性嵌段以及80至50重量百分数的亲水性嵌段或接枝物。在其他实施方式中，两亲嵌段共聚物包含50至90重量百分数的疏水性嵌段以及50至1重量百分数的亲水性嵌段或接枝物。
两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段可以包含聚(亚苯基醚)。在一些实施方式中，两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段包含具有重复单元(I)的聚(亚苯基醚)：
其中，每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C112烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C-112烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)。在一些实施方式中，疏水性嵌段包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段可以包含聚(亚苯基醚)共聚物嵌段，例如包含衍生自2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的单元的共聚物嵌段。在一些实施方式中，两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物嵌段：100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及0至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚(II)的重复单元，其中Z是C1-12烷基、C3-12环烷基或单价基团(III)
其中，在单价基团(III)中，q是0或1，并且R1和R2独立地是氢或C1-6烷基；其中所有的摩尔百分数均基于所有重复单元的总摩尔数；并且其中，聚(亚苯基醚)共聚物嵌段具有在氯仿中在25℃下测量的0.1至0.5分升/克的特性粘度。
两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段可以包含衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元。在一些实施方式中，两亲共聚物的疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚的重复单元。在一些实施方式中，第二一元酚包含2-甲基-6-苯基苯酚。
两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段或接枝物可以包含聚合的亲水性烯属不饱和单体。烯属不饱和单体可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酰胺衍生物、乙烯基吡啶及它们的烷基取代衍生物、乙烯基咔唑、乙酸乙烯酯、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸、4-苯乙烯磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮或包含上述至少一种的组合。具体的烯属不饱和单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸3-羟基丙基酯、1-羟基-丙-2-基丙烯酸酯、2-羟基丙-1-基丙烯酸酯、2,3-二羟基丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、马来酸酐、丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、2-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙基-5-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸、甲基丙烯酸磷酸乙基酯以及包含上述至少一种的组合。在一些实施方式中，烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含上述至少一种的组合。
可以通过在包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的疏水性聚合物的存在下聚合亲水性烯属不饱和单体，例如受控的自由基聚合，制备两亲嵌段共聚物。在一些实施方式中，亲水性烯属不饱和单体的聚合是原子转移自由基聚合(atom transfer radicalpolymerization)、可逆加成断裂转移聚合(reversible addition fragmentationtransfer polymerization)或稳定的自由基聚合(free radical polymerization)。亲水性烯属不饱和单体的聚合可以是接枝聚合。在本文中两亲嵌段共聚物的描述也适用于形成两亲嵌段共聚物的方法。例如，在一些实施方式中，亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含上述至少一种的组合。
两亲嵌段共聚物包含可以被称为(A)的疏水性嵌段，以及可以被称为(B)的亲水性嵌段。嵌段(A)和(B)的排列包括直链结构、接枝结构、以及含有或不含有支链的径向远嵌段(teleblock)结构。直链嵌段共聚物包括锥形直链结构和非锥形直链结构。在一些实施方式中，亲水性嵌段共聚物具有锥形直链结构。在一些实施方式中，亲水性嵌段共聚物具有非锥形直链结构。直链嵌段共聚物结构包括二嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或B-A-B-A-B嵌段)结构，以及含有6个或更多个总共的(A)和(B)嵌段的直链结构，其中每个(A)嵌段的分子量可以是与其他(A)嵌段的分子量相同或不同的，并且每个(B)嵌段的分子量可以是与其他(B)嵌段的分子量相同或不同的。在一些实施方式中，两亲嵌段共聚物是二嵌段共聚物。两亲嵌段共聚物可以是梳型或刷型接枝共聚物(comb or brush graft copolymer)。
两亲嵌段共聚物可以用于制造用于纯化含水流的多孔非对称膜。在一些实施方式中，多孔非对称膜包含含有聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的疏水性聚合物；以及包含疏水性嵌段和亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物，其中疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)嵌段或者聚(亚苯基醚)共聚物嵌段。
疏水性聚合物可以包含具有含有结构(I)的重复单元的聚(亚苯基醚)，其中每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C112烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C1-12烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)。在一些实施方式中，聚(亚苯基醚)包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
疏水性聚合物可以包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及0至80摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及0至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚(II)的重复单元，其中Z是C1-12烷基、C3-12环烷基或单价基团(III)，其中在单价基团(III)中，q是0或1，并且R1和R2独立地是氢或C1-6烷基；其中摩尔百分数均基于所有重复单元的总摩尔数；并且其中，聚(亚苯基醚)共聚物具有在氯仿中在25℃下测量的0.7至1.5分升/克的特性粘度。在一些实施方式中，疏水性聚合物包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚的重复单元。在一些实施方式中，第二一元酚包含2-甲基-6-苯基苯酚。
当在氯仿中在25℃下测量时，疏水性聚合物可以是具有大于或等于0.7、0.8、0.9、1.0或1.1分升/克、且小于或等于1.5、1.4或1.3分升/克的特性粘度的聚(亚苯基醚)共聚物。在一些实施方式中，特性粘度是1.1至1.3分升/克。
在一些实施方式中，聚(亚苯基醚)共聚物具有相对于聚苯乙烯标准通过凝胶渗透色谱法测量的100,000至500,000道尔顿(Da)的重均分子量。在此范围内，重均分子量可以是大于或等于150,000或200,000Da且小于或等于400,000、350,000或300,000Da。在一些实施方式中，重均分子量是100,000至400,000Da，具体地200,000至300,000Da。聚(亚苯基醚)共聚物可以具有3至12的多分散度(重均分子量与数均分子量的比值)。在此范围内，多分散度可以是大于或等于4或5且小于或等于10、9或8。
基于疏水性聚合物和溶剂合并的重量，疏水性聚合物在水溶性极性非质子溶剂中的溶解度可以是在25℃下的50至400克/千克。在此范围内，在25℃下溶解度可以是大于或等于100、120、140或160克/千克，并且小于或等于300、250、200或180克/千克。有利地，使用具有0.7至1.5分升/克、具体地1.1至1.3分升/克的特性粘度，以及在25℃下的50至400克/千克的溶解度的疏水性聚合物导致具有在膜形成的相转化步骤内提供良好控制的溶液浓度和粘度的形成膜的组合物。
两亲嵌段共聚物可以包含20至50重量百分数的疏水性嵌段以及80至50重量百分数的亲水性嵌段或接枝物，或者50至90重量百分数的疏水性嵌段以及50至10重量百分数的亲水性嵌段或接枝物。两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段或接枝物可以包含聚合的亲水性烯属不饱和单体。亲水性烯属不饱和单体可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酰胺衍生物、乙烯基吡啶及它们的烷基取代衍生物、乙烯基咔唑、乙酸乙烯酯、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸、4-苯乙烯磺酸、N-乙烯基吡咯烷酮或包括上述至少一种的组合。具体的亲水性烯属不饱和单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸3-羟基丙基酯、1-羟基-丙-2-基丙烯酸酯、2-羟基丙-1-基丙烯酸酯、2,3-二羟基丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、马来酸酐、丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙基-5-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、噁唑啉、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸、甲基丙烯酸磷酸乙基酯以及包含上述至少一种的组合。在一些实施方式中，亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含上述至少一种的组合。在一些实施方式中，两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段包含聚(丙烯酸)。
在一些实施方式中，用于多孔非对称膜的两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段包含聚(环氧烷)嵌段。聚(环氧烷)嵌段可以包括聚(环氧烷)或聚(环氧烷)共聚物，其中环氧烷单体是环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、环氧乙基苯(styrene oxide，氧化苯乙烯)或包括上述至少一种的组合。在一些实施方式中，聚(环氧烷)包括聚(环氧乙烷)或环氧乙烷和1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、环氧乙基苯或包括上述至少一种的组合的共聚物，其中聚(环氧烷)共聚物包含充足的用于将是亲水性的两亲嵌段共聚物的环氧乙烷重复单元。在一些实施方式中，聚(环氧烷)嵌段包含下式的聚(环氧乙烷)重复单元
其中，n是1至100。聚(环氧烷)共聚物可以是嵌段共聚物或无规共聚物，并且可以通过将环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、环氧乙基苯或包括上述至少一种的组合聚加成(polyaddition)至单羟基或二羟基引发剂化合物上来制备。聚(环氧烷)可以具有200至5,000克/摩尔、具体地500至2,500克/摩尔的数均分子量。
在一些实施方式中，用于多孔非对称膜的两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段包含聚(环氧乙烷)。疏水性嵌段可以具有10,000至100,000道尔顿(Da)、具体地约30,000Da的数均分子量，并且聚(环氧乙烷)嵌段可以具有500至10,000Da、具体地约1,000Da的数均分子量。
在一些实施方式中，多孔非对称膜不包含亲水性聚合物。不被包含的亲水性聚合物可以包括，例如，聚丙烯酰胺、聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)、聚(乙烯基醇)、聚(乙烯基醚)、聚(乙烯基酯)如聚(乙酸乙烯酯)或聚(丙酸乙烯基酯)、聚(乙烯基醛)如聚(乙烯基甲醛)或聚(乙烯基丁醛)、聚(乙烯基胺)、如聚(4-乙烯基吡啶)、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-乙烯基咪唑)、聚(4-丙烯酰吗啉)、聚(噁唑啉)、聚(乙烯胺)、聚(环氧乙烷)、聚(环氧丙烷)、聚(环氧乙烷)单醚、聚(环氧乙烷)和聚(环氧丙烷)的嵌段共聚物、聚(烷氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯)或包含上述至少一种的组合。在一些实施方式中，不被包含的亲水性聚合物包括聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(噁唑啉)、聚(环氧乙烷)、聚(环氧丙烷)、聚(环氧乙烷)单醚或单酯、聚(环氧丙烷)单醚或单酯、聚(环氧乙烷)和聚(环氧丙烷)的嵌段共聚物、聚山梨酸酯、乙酸纤维素或包含上述至少一种的组合。在一些实施方式中，不被包含的亲水性共聚物包括聚(N-乙烯基吡咯烷酮)。已经将亲水性聚合物用于形成膜的组合物以赋予粘度至形成膜的组合物，该粘度有利于形成可用于纯化含水流的多孔非对称膜。然而，当亲水性聚合物存在于多孔非对称膜时，其倾向于在膜制造的相转化和洗涤步骤中提取。而且，在最终用途应用中–含水流的膜处理，可能将亲水性聚合物浸出膜外。例如，可以将聚醚砜与聚(N-乙烯基吡咯烷酮)共混，并且可以从溶液将这两种聚合物共沉淀以形成膜。必须用水将膜的过量的聚(N-乙烯基吡咯烷酮)洗掉，这导致有价值的材料的浪费，并且这产生包含过量的聚(N-乙烯基吡咯烷酮)的废水。有利地，在不含亲水性共聚物或任何的其他粘度调节剂的情况下，本文中所描述的多孔非对称膜可用于纯化水流。
可以由聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚醚砜(PESU)、聚砜(PSU)或聚苯砜(PPSU)制造多孔非对称膜。有利地，这些聚合物是与本文中所描述的疏水性聚合物相适合的。因此，除了本文中所描述的疏水性聚合物之外，多孔非对称膜可以进一步地包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚醚砜、聚砜、聚苯砜或包含上述至少一种的组合。以这种方法，可以获得归因于在共混物中的各种疏水性聚合物的有利性质的组合。
本文中所描述的多孔非对称膜具有许多有利的特性。本文中所描述的两亲嵌段共聚物提供具有例如通过接触角所测量的亲水性表面的多孔非对称膜。由于亲水性表面，多孔非对称膜可以用于纯化含水流，并且是抗积垢的。有利地，在多孔非对称膜中的两亲嵌段共聚物的存在没有不利地影响孔隙尺寸分布、膜选择性或渗透通量。本文中所描述的聚(亚苯基醚)和聚(亚苯基醚)共聚物是与两亲嵌段共聚物的聚(亚苯基醚)和聚(亚苯基醚)共聚物能混溶的。因此，如通过用于疏水性聚合物相的玻璃化转变温度的降低所显示的，两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段倾向于溶解于多孔非对称膜的聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物中。以这种方法，两亲嵌段共聚物抵抗由水的提取。有利地，这导致在膜相转化和洗涤步骤中的两亲嵌段共聚物的减小损失，以及在最终用途应用中与水流接触之后两亲嵌段共聚物的减小损失。
可以由形成多孔非对称膜的组合物制造本文中所描述的多孔非对称膜。形成多孔非对称膜的组合物包含含有聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的疏水性聚合物；包含疏水性嵌段和亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物，其中，疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段；以及水溶性极性非质子溶剂；其中疏水性聚合物和两亲嵌段共聚物是溶解于水溶性极性非质子溶剂中的。本文中的多孔非对称膜的描述还适用于形成膜的组合物。例如，在形成膜的组合物中，聚(亚苯基醚)共聚物的第一一元酚可以包含2-甲基-6-苯基苯酚。
可以由形成多孔非对称膜的组合物制备本文中所描述的多孔非对称膜。因此，一种形成多孔非对称膜的方法包括：将疏水性聚合物和两亲嵌段共聚物溶解于水溶性极性非质子溶剂中以形成形成多孔非对称膜的组合物；其中疏水性聚合物包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物；并且两亲嵌段共聚物包含疏水性嵌段和亲水性嵌段或接枝物，其中疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段；在第一非溶剂中相转化形成膜的组合物以形成多孔非对称膜；可选地在第二非溶剂中洗涤多孔非对称膜；以及干燥多孔非对称膜。
水溶性极性非质子溶剂可以是，例如，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基砜、环丁砜、丁内酯；以及包括上述至少一种的组合。在一些实施方式中，水溶性极性非质子溶剂包含N-甲基-2-吡咯烷酮。可以使用包含水溶性极性非质子溶剂的溶剂混合物。溶剂混合物可以包含水。例如，溶剂混合物可以包含N-甲基-2-吡咯烷酮和水。基于聚(亚苯基醚)共聚物和溶剂合并的重量，在水溶性极性非质子溶剂中的聚(亚苯基醚)共聚物的溶解度可以是在25℃下的50至400克/千克。在此范围内，在25℃下溶解度可以是大于或等于100、120、140或160克/千克，并且小于或等于300、250、200或180克/千克。有利地，50至400克/千克的疏水性聚合物溶解度提供了有助于形成多孔非对称膜的形成膜的组合物。
第一非溶剂组合物包含水、水溶性极性非质子溶剂或包含上述至少一种的组合。水溶性极性非质子溶剂可以是用于形成膜的组合物的任何一种水溶性极性非质子溶剂。在一些实施方式中，基于第一非溶剂组合物的总重量，第一非溶剂组合物包含10至100重量百分数的水以及0至90重量百分数的N-甲基-2-吡咯烷酮。在此范围内，第一非溶剂组合物可以包含10至90重量百分数、具体地10至80重量百分数的水以及10至90重量百分数、具体地20至90重量百分数的N-甲基-2-吡咯烷酮。在一些实施方式中，第一非溶剂组合物包含约70重量百分数的水以及约30重量百分数的N-甲基-2-吡咯烷酮。第一非溶剂组合物用作用于形成膜的组合物的凝聚、或相转化浴(bath)。通过将形成膜的组合物与第一非溶剂组合物接触形成膜。接近在形成膜的组合物中它的凝胶点的共聚物凝聚或沉淀为膜或中空纤维。
第一非溶剂用作用于形成多孔非对称膜的组合物的凝聚或相转化浴。通过将形成膜的组合物与第一非溶剂接触形成膜。可以是接近在形成膜的组合物中它的凝胶点的疏水性聚合物凝聚或沉淀为膜或中空纤维。第二非溶剂可选地用作冲洗来自膜的残余水溶性溶剂以及亲水性聚合物(如果存在的话)。第一和第二非溶剂可以是相同或不同的，并且可以包含水或者水与水溶性极性非质子溶剂的混合物。在一些实施方式中，第一和第二非溶剂独立地是水或者水/N-甲基-2-吡咯烷酮混合物。在一些实施方式中，第一和第二非溶剂两者都是水。水可以是去离子的。
可以使用用于膜形成的相转化步骤的若干技术中的任何一种。例如，相转化步骤可以是干相分离方法，其中通过蒸发充足量的溶剂混合物将溶解的疏水性聚合物沉淀以形成膜。相转化步骤还可以是湿相分离方法，其中通过沉浸在第一非溶剂中将溶解的疏水性聚合物沉淀以形成膜。相转化步骤可以是干-湿相分离方法，其是干相和湿相方法的组合。相转化步骤可以是热诱导的分离方法，其中通过受控的冷却将溶解的疏水性聚合物沉淀或凝聚以形成膜。在膜的最终用途之前，可以使一旦形成的膜经受膜调节或预处理。调节或预处理可以是热退火以减轻压力或者在期望的含水进料中预平衡。本文中的多孔非对称膜的描述还可应用于形成多孔非对称膜的方法。例如，在形成多孔非对称膜的方法中，聚(亚苯基醚)共聚物的第一一元酚可以包含2-甲基-6-苯基苯酚。
膜的截留分子量(MWCO)是最低分子量溶质，其中90重量百分数(wt％)或更大的溶质被膜保留。由该方法制备的多孔非对称膜可以具有500至40,000道尔顿(Da)、具体地1,000至20,000Da、更具体地2,000至8,000Da或仍更具体地3,000至7,000Da的MWCO。此外，与期望的渗透通量(permeate flux)，如洁净的水渗透通量(CWF)结合，可以存在上述MWCO范围的任何一个。通过穿过膜的渗透性的或绝对的压差驱动穿过膜的通量，本文中被称为跨膜压力(TMP)。跨膜压力可以是1至500千帕(kPa)、具体地2至400kPa、且更具体地4至300kPa。
多孔非对称膜可以是以多孔非对称中空纤维结构。纤维的直径可以是50至5000微米(μm)、具体地100至2000μm。多孔非对称中空纤维组件可以包括多孔非对称中空纤维的束。在一些实施方式中，纤维束包括10至10,000根多孔非对称中空纤维。非对称中空纤维可以是纵向捆扎的、在两端以可固化的树脂封装、并且嵌入压力容器中以形成非对称中空纤维组件。
取决于孔隙尺寸，本文中所描述的多孔非对称膜可以用于中级过滤(mediafiltration)、微滤、超滤、纳米过滤或反向渗透。对于中级过滤，孔隙尺寸可以是约100至约1,000微米。对于微滤，孔隙尺寸可以是约0.03至约10微米。对于超滤，孔隙尺寸可以是约0.002至0.1微米。对于纳米过滤，孔隙尺寸可以是约0.001至约0.002微米。在一些实施方式中，多孔非对称膜具有0.001至0.05微米(μm)、具体地0.005至0.01μm的表面孔隙尺寸。对于反向渗透，孔隙尺寸可以是约0.0001至0.001微米。组件(module)还可以是膜接触器组件、渗透蒸发组件、透析组件、渗透组件、电透析组件、膜电解组件、电泳组件和膜蒸馏组件。
本文中公开的多孔非对称膜可用于处理含水流。取决于孔隙尺寸和多孔非对称膜结构，膜可以用于以除去悬浮物质、颗粒物质、沙、淤泥、粘土、孢囊、藻类、微生物、细菌、病毒、胶体物质、合成和天然存在的大分子、溶解的有机化合物、盐或包括上述至少一种的组合。因此，本文中公开的多孔非对称膜可以用于废水处理、水纯化、食品加工、乳品工业、生物技术、药物和保健。
实施方式1.一种两亲嵌段共聚物，包含疏水性嵌段和亲水性嵌段或接枝物，基本上由其组成，或由其组成，该疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段，基本上由其组成或由其组成。
实施方式2.实施方式1的两亲嵌段共聚物，包含20至50重量百分数的疏水性嵌段以及50至80重量百分数的亲水性嵌段或接枝物。
实施方式3.实施方式1或2的两亲嵌段共聚物，其中疏水性嵌段包含具有重复单元(I)的聚(亚苯基醚)，其中每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C112烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)。
实施方式4.实施方式1-3中任一项的两亲嵌段共聚物，其中疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及0至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚(II)的重复单元，其中Z是C112烷基或环烷基或单价基团(III)，其中q是0或1，并且R1和R2独立地是氢或C16烷基；其中所有的摩尔百分数均基于所有重复单元的总摩尔数；并且其中，聚(亚苯基醚)共聚物嵌段具有在氯仿中在25℃下测量的0.1至0.5分升/克的特性粘度。
实施方式5.实施方式1-4中任一项的两亲嵌段共聚物，其中两亲共聚物的疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚的重复单元。
实施方式6.实施方式5的两亲嵌段共聚物，其中第二一元酚包含2-甲基-6-苯基苯酚。
实施方式7.实施方式1-6的两亲嵌段共聚物，其中亲水性嵌段或接枝物包含聚合的亲水性烯属不饱和单体。
实施方式8.实施方式7的两亲嵌段共聚物，其中亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含上述至少一种的组合。
实施方式9.一种制备两亲嵌段共聚物的方法，包括在疏水性聚合物的存在下聚合亲水性烯属不饱和单体以制备两亲嵌段共聚物，该疏水性聚合物包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成。
实施方式10.实施方式9的方法，其中，聚合是受控的自由基聚合。
实施方式11.实施方式10的方法，其中受控的自由基聚合是原子转移自由基聚合、可逆加成断裂转移聚合或稳定的自由基聚合。
实施方式12.实施方式9的方法，其中，聚合是接枝聚合。
实施方式13.实施方式9-12中任一项的方法，其中，亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含上述至少一种的组合。
实施方式14.一种多孔非对称膜，包含疏水性聚合物；和两亲嵌段共聚物；以及亲水性嵌段或接枝物、基本上由其组成或由其组成，该疏水性聚合物包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成，该两亲嵌段共聚物包含含有聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段的疏水性嵌段。
实施方式15.一种形成多孔非对称膜的组合物，包含以下、基本上由其组成或由其组成：包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成的疏水性聚合物；包含含有聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段的疏水性嵌段、以及亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物；以及水溶性极性非质子溶剂，其中将疏水性聚合物和两亲嵌段共聚物溶解于水溶性极性非质子溶剂中。
实施方式16.一种形成多孔非对称膜的方法，该方法包括：在水溶性极性非质子溶剂中溶解包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成的疏水性聚合物以及包含含有聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的疏水性嵌段以及亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物，以形成形成多孔非对称膜的组合物；在第一非溶剂中相转化形成多孔非对称膜的组合物以形成多孔非对称膜；可选地在第二非溶剂中洗涤多孔非对称膜；以及可选地干燥多孔非对称膜以形成多孔非对称膜。
实施方式17.实施方式14-16中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中疏水性聚合物包含具有重复单元(I)的聚(亚苯基醚)，其中，每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C1-12烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)。实施方式18.实施方式14-17中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中疏水性聚合物包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及0至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚(II)的重复单元，其中Z是C112烷基或环烷基、或单价基团(III)，其中q是0或1，并且R1和R2独立地是氢或C1-6烷基；其中摩尔百分数是基于所有的重复单元的总摩尔数；并且其中，聚(亚苯基醚)共聚物具有在氯仿中在25℃下测量的0.7至1.5分升/克的特性粘度。
实施方式19.实施方式14-18中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中疏水性聚合物包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚的重复单元。
实施方式20.实施方式19的多孔非对称膜、组合物或方法，其中第二一元酚包含2-甲基-6-苯基苯酚。
实施方式21.实施方式14-20中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中疏水性聚合物具有在氯仿中在25℃下测量的0.7至1.5分升/克的特性粘度。
实施方式22.实施方式14-21中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中基于聚(亚苯基醚)共聚物和溶剂合并的重量，在水溶性极性非质子溶剂中的疏水性聚合物的溶解度是在25℃下的50至400克/千克。
实施方式23.实施方式14-22中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中两亲嵌段共聚物包含20至50重量百分数的疏水性嵌段以及50至80重量百分数的亲水性嵌段或接枝物。
实施方式24.实施方式14-23中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段包含聚(亚苯基醚)共聚物。
实施方式25.实施方式14-24中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段包含具有重复单元(I)的聚(亚苯基醚)嵌段，其中，每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C112烃基(条件是烃基基团不是叔烃基)、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔)。
实施方式26.实施方式14-25中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物嵌段：100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及0至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚(II)的重复单元，其中Z是C1-12烷基或环烷基、或单价基团(III)，其中q是0或1，并且R1和R2独立地是氢或C1-6烷基；其中所有的摩尔百分数均基于所有的重复单元的总摩尔数；并且其中，聚(亚苯基醚)共聚物嵌段衍生自具有在氯仿中在25℃下测量的0.1至0.5分升/克的特性粘度的聚(亚苯基醚)共聚物。
实施方式27.实施方式24的多孔非对称膜，其中，两亲嵌段共聚物的疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物嵌段：80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自第二一元酚的重复单元。
实施方式28.实施方式18-20或27-28中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中第二一元酚是2-甲基-6-苯基苯酚。
实施方式29.实施方式14-28中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段或接枝物包含聚合的亲水性烯属不饱和单体。
实施方式30.实施方式14-29中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含上述至少一种的组合。
实施方式31.实施方式14-30中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，亲水性嵌段包含聚(环氧乙烷)或者环氧乙烷与1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、环氧乙基苯或包括上述至少一种的组合的共聚物。
实施方式32.实施方式14-31中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，两亲嵌段共聚物的亲水性嵌段包含聚(环氧乙烷)。
实施方式33.实施方式14-32中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，不包含亲水性聚合物。
实施方式34.实施方式33的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，亲水性聚合物是聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(噁唑啉)、聚(环氧乙烷)、聚(环氧丙烷)、聚(环氧乙烷)单醚或单酯、聚(环氧丙烷)单醚或单酯、聚(环氧乙烷)和聚(环氧丙烷)的嵌段共聚物、聚山梨酸酯、乙酸纤维素或包含上述至少一种的组合。
实施方式35.实施方式14-34中任一项的多孔非对称膜、组合物或方法，进一步地包括聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚醚砜、聚砜、聚苯砜或包含上述至少一种的组合。
实施方式36.实施方式17-35中任一项的多孔非对称膜，其中，多孔非对称膜的结构是片材、盘、螺旋缠绕、板和框、中空纤维、毛细管和管道。
实施方式37.实施方式17-35中任一项的多孔非对称膜，其中膜是多孔非对称平片材。
实施方式38.实施方式17-35中任一项的多孔非对称膜，其中非对称膜是以螺旋的形式。
实施方式39.实施方式17-35中任一项的多孔非对称膜，其中膜是多孔非对称中空纤维。
实施方式40.一种包含实施方式17-39中任一项的多孔非对称膜的分离组件。
实施方式41.实施方式40的分离组件，其中将分离组件设计为终端过滤(dead-endfiltration)、外向里过滤(outside-in filtration)、内向外过滤(inside-outfiltration)或交叉流过滤(cross-flow filtration)。
实施方式42.实施方式40的分离组件，其中分离组件是微滤组件、纳米过滤组件、超滤组件、反渗透组件、水预处理组件或膜蒸馏组件。
实施方式43.实施方式40的分离组件，包括非对称中空纤维的束。
实施方式44.实施方式43的分离组件，其中，将该非对称中空纤维的束布置在配置为流体分离的壳内。
实施方式45.实施方式40-44中任一项的分离组件，其中，该分离组件包括配置为含有该束的壳，该壳具有配置为使渗透流体离开的出口；第一套子(encasement)，包含热固性或热塑性聚合物材料且位于该束的第一端，如此排列使得将中空纤维膜嵌入在第一套子中并且通过第一套子连通且在第一套子的外面是敞开的；第二套子，包含热固性或热塑性聚合物材料且位于相对于该束的第一端的该束的第二端，如此排列使得将中空纤维膜嵌入在第二套子中并且通过第二套子连通且在第二套子的外面是敞开的；将第一端帽排列和配置为连接和密封在第一套子或接近第一套子处的束或壳的第一端；将第二端帽排列和配置为连接和密封在第二套子或接近第二套子处的束或壳的第二端；用于引入将被分离至在第一套子处的中空纤维膜的孔中的流体混合物的入口；以及用于使保留流体从在第二套子处的中空纤维膜的孔离开的出口。
实施方式46.实施方式40-45中任一项的分离组件，包括多个束。
实施方式47.实施方式40-42中任一项的分离组件，其中分离组件包括：含有穿孔的中空核(hollow core)；围绕核卷绕的非对称膜；以及布置为邻近非对称膜的隔膜(spacer，隔片)。
实施方式48.实施方式40-42和47中任一项的分离组件，进一步包括邻近非对称膜的内部隔膜或外层隔膜中的至少一个。
实施方式49.一种包括实施方式37的多孔非对称性平片材的螺旋卷绕组件。
实施方式50.一种包括10至10,000个实施方式39的多孔非对称中空纤维的中空纤维组件。
实施方式51.一种过滤的方法，包括使进料流通过实施方式40-50中任一项的分离组件使得其接触多孔非对称膜的第一侧，以及使渗透液通过多孔非对称膜以提供渗透流和浓缩的进料流。
实施方式52.一种用于在遭受肝功能衰竭的患者上实施血液透析的透析设备，该设备包括实施方式17-35或36-39中任一项的多孔非对称膜。
实施方式53.实施方式52的透析设备，其中，该透析设备包括实施方式40-48中任一项的分离组件。
实施方式54.实施方式53的透析设备，其中，非对称膜允许具有在全血存在下的0.1至1.0筛分系数的具有至多达45千道尔顿分子量的分子通过，其中，透析设备降低患者的血液中蛋白质结合的毒素和炎症性细胞因子的浓度，其中，透析设备降低患者的血液中未结合的胆红素和胆汁酸的浓度，其中，通过所述透析膜的透析液包含1％至25％的人血清蛋白。一种透析的方法，该方法包括使血液通过权利要求52的分离组件使得其接触多孔非对称膜的第一侧，以及使透析溶液通过该分离组件使得其接触多孔非对称膜的第二相对侧以除去来自血液的废弃物。
实施方式56.一种用于治疗肝功能衰竭的方法，该方法包括使用包括实施方式17-35或36-39中任一项的多孔非对称膜的肝透析设备，对遭受肝功能衰竭的患者实施血液透析。
实施方式57.实施方式56的用于治疗肝功能衰竭的方法，其中透析设备包括实施方式40-50中的任一项的分离组件。
实施方式58.一种糖纯化的方法，该方法包括使包含多糖的组合的流体通过实施方式40-50中任一项的分离组件，使得该流体接触多孔非对称膜的第一侧，以及使多糖通过膜以纯化糖。
实施方式59.一种蛋白质或酶回收的方法，包括：促使包含蛋白质或酶的流体通过权利要求40-48中任一项的分离组件，使得该流体接触多孔非对称膜的第一侧；以及通过使组分通过膜除去来自该流体的组分以提供富含蛋白质或酶的保留物流以回收蛋白质或酶。
实施方式60.一种水纯化的方法，包括：使进料水通过实施方式40-50中任一项的分离组件，使得利用大于渗透压的压力使该进料水接触多孔非对称膜的第一侧以生产纯化的水。
实施方式61.一种水预处理系统，包括：包括实施方式17-39中任一项的多孔非对称膜的用于浓缩进料以及稀释再循环的高渗溶液以产生滑流(slipstream)的浓缩组件；以及用于接收滑流和将滑流与高渗溶液合并以提供溶质至再循环的高渗溶液的补给水元件，其中再循环的高渗溶液适合于脱盐。
实施方式62.实施方式61的水预处理系统，其中，浓缩器包括实施方式40-48中任一项的分离组件。
实施方式63.一种预处理水的方法，该方法包括：接收进料水；将进料水分离至浓缩器进料和滑流中；在包括实施方式17-39的多孔非对称膜的浓缩器中加工浓缩器进料以产生高渗溶液；以及将滑流和高渗溶液合并以产生能够分解为纯化水和再循环的高渗溶液的流出液。
实施方式64.实施方式63的方法，其中浓缩器包括实施方式40-50中任一项的分离组件。
实施方式65.一种血液充氧器，包括：外壳，包括实施方式17-39中任一项的多孔非对称膜的布置在外壳内的用于运送第一流体通过的多个中空纤维，与纤维流体连通的用于递送第一流体至那的第一入口，与纤维流体连通的用于接收来自其中的第一流体的第一出口，与布置在中空纤维外部的区域连通的第二入口和第二出口。
实施方式66.实施方式65的血液充氧器，其中在实施方式40-48中任一项的分离组件内含有多孔非对称膜。
实施方式67.实施方式66的血液充氧器，其中第一流体是血液，并且其中第二流体是含氧的气体。
实施方式68.实施方式66的血液充氧器，其中第一流体是血液，并且其中，第二流体是包含分子氧的液体。
实施方式69.一种用于含油废水处理的分离组件，其从含油废水中分离不溶于水的油，该分离组件包括实施方式17-39中任一项的多孔非对称膜。
实施方式70.一种用于废水处理的系统，包括实施方式69的分离组件。
实施方式71.一种废水处理的方法，包括：用实施方式70的系统处理含油废水。
实施方式72.实施方式71的方法，进一步包括将包含碱性水溶液的清洗液引导至多孔非对称膜的表面以除去粘附至分离膜组件的多孔非对称膜的表面的不溶于水的油。
实施方式73.一种超滤设备，该设备包括：用于分离组件的过滤外壳，该过滤外壳包括入口和出口，以及配置为一捆管状或毛细管状膜的安装在过滤外壳中的实施方式36的多孔非对称膜，该管状或毛细管状膜是持久亲水性的，从而管状或毛细管状膜在第一入口端处是敞开的且在另一端处是密封的，并且在第一端处被保持在封闭毛细管膜和过滤外壳之间的空间的膜支架上，其中在液体流动的方向，管状或毛细管状超滤膜的孔隙尺寸减小。
实施方式74.一种用于通过膜蒸馏纯化液体的装置，包括：进料通道；蒸馏物通道；以及保留物通道，其中通过实施方式17-39中任一项的多孔非对称膜将蒸馏物通道和保留物分离。
实施方式75.用于通过实施方式74的膜蒸馏纯化液体的装置，其中该装置包括含有以下的部分：用于被供给的进料液体的第一分配室、位于第一分配室对面的用于被排出的进料液体的第二分配室、用于被供给的保留物流的第三分配室以及与第三分配室相对的用于被排出的保留物流的第四分配室，其中该部分设置有用于泵送进料流压力至该部分的第一泵以及排列在第二分配室下游的用于在压力下泵送保留物流至保留物通道中的第二泵，进料通道和蒸馏物通道之间的壁包括以非多孔膜形式的凝汽表面(condensersurface)，以及保留物通道和蒸馏物通道之间的壁包括多孔非对称膜，并且其中，将在保留物通道内的另外的通道排列用于允许将发生热量转移的流体流与保留物流接触。
通过以下非限制性实施例进一步地说明本发明。
制备实施例：MPP-DMP共聚物的合成
G Cooper和J Bennett在Polymerization Kinetics and Technology，卷128，第230-257页，1973年6月1号(ACS Advances in Chemistry Series)中已经描述了聚(亚苯基醚)的制备、表征和性质。通过将单体溶解于甲苯中并且在氧气存在下实施由铜-二胺催化剂复合物介导的氧化共聚合来制备MPP-DMP共聚物。在配备有搅拌器、温度控制系统、氮气填充、氧气鼓泡管和计算机化控制系统的鼓泡聚合反应器中实施共聚合。反应器还配备有供液壶以及用于将反应物计量(dose，定量给料)至反应器中的泵。当获得期望程度的聚合时，停止氧气流并且通过利用水溶性螯合剂的液-液萃取从甲苯溶液中除去铜复合物。在强烈搅拌下通过倾倒甲苯溶液至过量的甲醇中由非溶剂沉淀回收DMP-MPP共聚物，随后是在干燥氮气流下在120℃下在烘箱中干燥。
使用差示扫描量热法(DSC)可以将聚合物表征为它们的玻璃化转变温度(Tg)。采用氯仿作为流动相以及相对聚苯乙烯标准的校准通过尺寸排除色谱法可以表征聚合物的分子量分布。可替代地，通过使用Ubbelohde法在氯仿中测量特性粘度(IV)可以表征聚合度。
表1.材料
制备实施例1：在1.8升反应器中制备具有50摩尔百分数MPP的MPP-DMP共聚物
将甲苯(622.88克)、DBA(8.1097克)、DMBA(30.71克)以及由30重量百分数(wt.％)的DBEDA、7.5重量百分数的QUAT、以及余量甲苯组成的5.44克的二胺混合物填装至鼓泡聚合反应器并且在25℃下在氮气气氛下搅拌。添加6.27克的HBr和0.5215克的Cu2O的混合物。在添加单体混合物4分钟之后，开始至容器的氧气流。反应器温度在18min内升高至40℃，在40℃下保持57min，在11min内升高至45C，在45℃下保持33min，且在10min内升高至60℃。在35分钟内添加403.67克的单体溶液(20.3wt.％DMP、30.6wt.％MPP和49.1wt.％甲苯)。保持氧气流115分钟，在该点处停止氧气流，并且将反应混合物立即转移至包含11.07克的NTA盐和17.65克的DI(去离子的)水的容器。将所得到的混合物在60℃下搅拌2小时，然后允许层分离。将倾析的轻相在甲醇中沉淀，过滤，再制浆于甲醇中，以及再过滤。在110℃下在氮气覆盖层下在真空烘箱中干燥后，得到作为干燥粉末的共聚物。
制备实施例2-4：制备具有～1分升每克的IV的具有20、50和80摩尔％MPP的MPP-DMP共聚物
将制备实施例1的过程缩小至1加仑钢鼓泡反应器并且以如以上所描述的相似的方式实施进行共聚合。在表2中示出了用于间歇反应器进料和连续的单体进料溶液的成分。在进料至反应器之后，在开始连续进料在甲苯中的单体之前，将内容物发进行搅拌至25℃，然后供给氧气。在45分钟内进料单体/甲苯混合物，保持氧气供给直至130分钟。在90分钟时反应器温度升高至45℃，然后在130分钟时升高至60℃。然后将反应内容物转移至分离容器用于添加NTA以螯合铜，之后是在离心机中从水相分离甲苯溶液，如以上所描述的沉淀共聚物溶液至甲醇中。
表2.用于制备实施例2-4的材料量
通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用CHCl3作为溶剂且参考聚苯乙烯标准，将干燥共聚物表征为分子量分布。使用乌氏粘度计，在25℃下在CHCl3溶液中测量特性粘度(IV)，并且以单位分升每克(dL/g)表示。使用差示扫描量热法(DSC)测量玻璃化转变温度Tg，并且以℃表示。在表3中总结了实施例1-4的结果。“Mn”指的是数均分子量，“Mw”指的是重均分子量，“D”指的是多分散性，并且“g”指的是克。
表3.制备实施例1-4的MPP-DMP共聚物的鉴定
实施例5-10：通过溶剂/非溶剂相转化过程用于浇铸膜的一般步骤
通常，通过以下浇铸(cast)多孔非对称膜：将分别以约16wt.％和约1至10wt.％浓度的MPP-DMP共聚物以及包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段和亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中；倾倒粘稠的浇铸溶液至玻璃板上并且借助于浇铸刀(casting knife)牵引150-250微米厚的薄膜横穿该板。在10-15分钟的时期内将带有在NMP中的MPP-DMP的薄膜的玻璃板置于初步的凝聚浴中。初步的凝聚浴是NMP和水的混合物，并且促进共聚物沉淀和凝聚至非对称性多孔膜中。当基本上完全凝聚时，凝聚的共聚物膜浮动离开玻璃板，在该时间时将其运送至第二浴，在其中在洁净的水中将其浸泡和冲洗以除去残余的NMP。
如下更详细地描述了该过程。将MPP-DMP共聚物以及包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段以及亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物溶解于色谱等级的、在20毫升(mL)的小玻璃管中总共8-10克的NMP中，紧密地密封，并且置于低速轴辊上13-48小时直至其形成均质的溶液。将溶液倾倒在长方形的小坑中，并且手动地以恒定的速度，使用可调节高度的刮片以拖到玻璃板的另一边。将具有浇铸共聚物溶液的整个玻璃板充分地淹没至初始的非溶剂浴(在NMP中10-100wt.％的DI水)中直至膜开始升高脱离板。将膜转移出玻璃板至100wt.％DI水的中间的非溶剂浴中并且在拐角处用玻璃塞压低(weigh down)以允许NMP交换至水浴中。在15-45分钟之后，将膜转移至100wt.％水的最终的非溶剂浴以充分地溶剂交换孔过夜，同样压低以完全地淹没。在室温下干燥膜。在从中心以及膜的最均匀部分切割的小块上进行表征。在20℃下使用配备有小样品接合器和圆柱形轴的BrookfieldRDV-II Pro粘度计测量在NMP中的共聚物溶液的粘度。
膜的表征
通过切割47-毫米(mm)圆形膜并且将其置于烧结的漏斗上且夹紧，进行通过膜的水流的简单估计。在天平上测定真空过滤烧瓶的皮重，然后将100g的水添加至烧结的漏斗并且施加一个大气真空15-60min(分钟)。将所有的数据标准化至60-min.的运行时间。通过将真空过滤烧瓶置于去皮的天平上计算水流，并且记录该值。
使用Carl Zeiss Supra VP扫描电子显微术(SEM)表征膜的表面孔隙度和截面形态。将“顶部”膜表面(首先与NMP/水浴接触的那些)成像用于选择性表面形态。使用配备有厚度控制器MTM-20的Cressington 208高分辨率溅射涂布机，将膜样品涂布有～0.3nm的Pt/Pd目标。使用低电压容量(≤5kV，探针电流200nA以及在100,000×放大倍数下的inlens表面灵敏性检测模式)，将表面形态成像。使用Clemex Vision PE 6.0.035软件将最少3张图像结合用于数字图像分析以评估孔隙尺寸分布并且汇集用于分析。将用于截面成像的样品浸泡在乙醇中5分钟并且使用液氮冰冻断裂(cryo-fracture)，然后允许回升至室温并且在空气中干燥。将冰冻断裂膜样品涂布有Pt/Pd目标并且使用SEM成像用于截面形态。
通过使用Kruss DA-25滴形分析系统(drop shape analysis system)测量接触角，量化膜表面与水的相互相用。从膜的中心切割出膜的小块的正方形部分，并且使用双面胶将其安装在玻璃显微镜载玻片上。将2微升的水滴沉积在表面上，并且使用具有1秒间隔的数字曲线拟合5次测量的滴形，将得到的水滴与膜表面的接触角一起平均化。
实施例9-10：由20/80MPP-DMP共聚物与PS-PEO二嵌段共聚物浇铸的膜
两亲嵌段二嵌段共聚物的样品获得自Sigma-Aldrich，在它们的目录中其被描述为由具有约30,000g/摩尔Mn的、已被偶联至约1,000g/摩尔Mn的聚(环氧乙烷)(POE)的嵌段的聚苯乙烯(PS)的嵌段组成。由此描述，我们归纳出这种PS/PEO嵌段共聚物仅包含约按重量计3wt.％的亲水性嵌段。通过将2-甲基-6-苯基苯酚(MPP)和2,6-二甲基苯酚(DMP)共聚合来制备聚(亚苯基醚)共聚物。如在本文中使用的，聚(亚苯基醚)共聚单体比是摩尔比。在实施例9和10中，在分别为2和4wt.％的PS/PEO二嵌段共聚物的存在下，制备包含16wt.％的20/80MPP-DMP共聚物(实施例2)的溶液，并且按照如以上所描述的相同的步骤浇铸成膜。在图1中示出了这些膜的SEM图像分析的结果。发现由SEM表征的膜的表面外观与通过单独地浇铸MPP-DMP共聚物所制备的实施例6的表面外观非常相似。
在相转化浇铸之后，包含PS/PEO共聚物的实施例9-10的共混物产生了具有如从其是由单独的MPP-DMP共聚物制备的实施例6看出的示出了在孔隙尺寸分布上一样良好的或更佳的一致性的孔隙尺寸分布的膜表面(表6)。由此我们可以归纳出短的PS嵌段的存在没有显著地破坏MPP-DMP共聚物的固有良好的形成膜的特性。包含作为添加剂的PS-PEO二嵌段的膜的接触角示出了稍微地倾向于减小接触角以及降低Tg，其最可能是由于在MPP-DMP共聚物和PS嵌段之间形成了能混溶的共混物。期望的是，这类添加剂将不溶于NMP/水，溶于PVP，因此将期望其存在于膜本身中。
表6.由MPP-DMP共聚物和PS/PEO二嵌段共聚物的共混物制备的膜的性质
鉴于商业上可获得的PS/PEO二嵌段共聚物的样品中给予了低水平的PEO，未出乎意料地，在得到的共混膜中仅仅是稍微地减小了膜的接触角。在实施例9和10中，可以用包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段以及亲水性嵌段或接枝物的两亲嵌段共聚物代替PS-PEO嵌段共聚物。
制备实施例11-13：制备具有20、50和80摩尔百分数的MPP的MPP-DMP共聚物
使用如在制备实施例2-4中相同的方法，在1加仑的反应器中制备了具有20、50和80摩尔％的MPP的MPP-DMP共聚物。如以上对于制备实施例2-4所描述的，将干燥共聚物表征为分子量分布。在表7中总结了制备实施例11-13的结果。“Mn”指的是数均分子量，“Mw”指的是重均分子量，“D”指的是多分散性，并且“g”指的是克。
表7.制备实施例11-13的MPP-DMP共聚物的表征
实施例18-20以及比较例3：中空纤维纺丝试验
根据在'848申请中公开的方法，将实施例14-16(分别包含实施例11-13的MPP-DMP共聚物)和比较例2的形成膜的组合物(NMP浇铸浓液(casting dope，浇铸掺杂物))加工成中空纤维膜。在混合之前在真空下将ULTRASONTM 6020P(BASF)保持24小时以除去所有的水分。混合化学品直至得到均质的溶液。在将纺丝溶液填充至纺丝装置中之前，通过25-μm金属网过滤组合物以除去在组合物中的任何残余的颗粒。在纺丝之前，将纺丝溶液脱气24小时。对于所有的纺丝，在使用之前，制备70wt％去离子水和30wt％NMP的孔溶液(boresolution)并且脱气24小时。
使用在示意性图2中示出的装置以及在根据'848申请改写的条件下，通过干-湿沉浸沉淀纺丝在实验室规模上制备PES和PVP(比较例3)的中空纤维膜。通过双管口喷丝头(spinneret)同时泵送连同孔液体的共聚物溶液，并且在穿过空气间隙(air gap，气隙)之后，沉浸至水凝聚浴中。由还能够拉伸纤维的拉丝轮控制卷绕速度。使用如用于制备比较例3的相同的装置和相同的条件，将按重量计18％NMP的根据实施例12的MPP-DMP共聚物的溶液成功纺丝成中空PPE纤维以生产实施例18。
在表10中示出了纤维纺丝条件、喷丝头几何结构、干燥的中空纤维所测量的维度的总结。对于比较例3，根据在'848申请中的实例将水洗浴保持在65℃，应理解为是用于从中空纤维膜的表面冲洗掉过量的PVP。对于分别地由20/80、50/50和80/20MPP-PPE共聚物制备的实施例18-20，为了在处理纤维中的安全性且由于不存在被洗涤掉的PVP，将水洗浴保持在30℃。调节卷绕速度，使得两个中空纤维样品的壁厚是在40-60微米的范围内。用于生产的中空纤维的后处理加工是如在'848申请中描述的。将纤维在70℃的纯净水中洗涤3小时。在1.5h之后，交换水。之后在水龙头温度(tap temperature)的水中将纤维冲洗另外的24小时。在冲洗步骤之后，将纤维悬挂于实验室以在环境温度下在空气中干燥。
基于在NMP中的形成膜的聚合物溶液粘度对共聚物中的MPP共聚单体的量非常灵敏的发现，调节每种树脂的浓度以便产生仅约3,000cP的基本上恒定的溶液粘度。作为结果是，在共聚物中的MPP共聚单体的水平和每单位纤维长度的PPE质量之间存在直接的关联，实施例18a证实了在相同的纺丝条件下树脂的最有效使用。在实施例19中，纤维壁厚还保持至更大的程度，这表明随着进一步地最优化减小壁厚的纤维纺丝条件，可以实现每单位长度质量的较大降低。
表10.用于中空纤维纺丝的工艺条件以及纤维特性的总结
制备中空纤维膜组件
制备如在图2中示出的实验室规模中空纤维膜组件用于如以下的清洁水通量和截留分子量测量。取决于几何形状，将5-10根纤维引导通过聚丙烯管和t-连接器，其提供进入至中空纤维外表面的入口。用热胶将两端都密封。在胶硬化之后，在一端或两端处将组件仔细地切开以暴露中空纤维的内核以使得它们准备好用于使用。膜长度是在25和30cm之间。实施例20的纤维比其他纤维更脆，并且额外注意的是要求将实施例20的纤维胶连至组件以避免损害纤维。
清洁水通量的测量
如下测量清洁水通量(CWF)。将泵连接到质量流量控制器和压力传感器。将膜组件连接至压力传感器后面，以便过滤方向是内向外，即将水压至膜的孔侧以及渗透通过膜至膜的外部。过滤模式是终端过滤，即仅将过滤组件的一端切开并且连接至进料溶液。将流动速率设置为100g/h并且随时间记录进料压力。在预处理膜组件之后，将实验运行1小时以获得稳态条件。
在测量之前，用50wt％水和50wt％乙醇的混合物将所有的中空纤维润湿。之后，将清洁水渗透通过中空纤维膜15分钟以从纤维除去所有残余的乙醇。在预处理之后，直接地开始测量。
测量截留分子量
在测量截留分子量(MWCO)之前，用50wt％水和50wt％乙醇的混合物将所有的膜组件润湿。然后，将清洁水渗透通过中空纤维膜15分钟以从纤维除去所有残余的乙醇。在预处理之后，直接开始测量。
图5示出了MWCO测量装置的示意图。将在图4中示出的中空纤维过滤组件的两端切割并且将进料溶液泵送通过中空纤维的内部以及保留物再循环至进料槽。通过T-连接器使渗透溶液循环穿过纤维的外部并且重复循环至单独的进料槽。通过泵控制横向流动速度，并且记录进料、保留物和压力。渗透压力是在环境压力下的。在保留物侧的阀可以可选地用于控制保留物压力。
在实验期间，为了防止浓度极化，在中空纤维内的湍流是期望的。为了提供湍流，将横向流动速度设置为目标约3000的雷诺数。根据方程式1定义雷诺数，然而将“η”定义为流体的动态粘度，将“ρ”定义为流体的密度，将“v”定义为流体速度以及将“d”定义为内部纤维直径。
作为进料溶液，使用四种不同葡聚糖的混合物，该葡聚糖在分子量上不同(1kDa、4kDa、8kDa和40kDa)。对于每种葡聚糖，在进料溶液中的浓度是0.5g/L。将截留分子量定义为被膜保留至多达90百分数的物种的分子量。通过比较初始的葡聚糖溶液的凝胶渗透色谱与在达到平衡之后在渗透和保留物溶液上测量的那些，计算保留率。
实施例19：制备膜
按照以上所描述的步骤，由实施例12的50/50MPP-DMP共聚物(12至20wt％)与在NMP中的本文中所描述的两亲聚合物(1至10wt％)组合的浓液溶液浇铸膜以形成非对称膜。在整个浇铸和初始的相转化凝聚过程，将温度保持在35℃。将在NMP中的聚合物溶液的小瓶在碾磨的铝“干燥块体(dry block)”中平衡若干小时，通过使用电加热器将其控制在35.0±0.1℃。在使用之前，在35.0±0.1℃下电加热的热板顶上将玻璃浇铸板和浇铸刀平衡若干小时。使2升的NMP/水凝聚溶液包含在35.0±0.1℃下的数字控制的恒温器浴中。此外，使用控制在期望温度的0.1℃之内的、配备有测量热量和循环水浴的锥体&板的BrookfieldLVDV3T粘度计测量在NMP中的聚合物溶液的粘度。
实施例20.中空纤维纺丝
根据在实施例18和比较例3中所描述的方法，将12％至20％重量比的如本文中所描述的两亲聚合物与实施例17的疏水性聚合物的组合加工成中空纤维膜。如以上描述的制备中空纤维膜组件，并且测量水通量。纤维可以提供约10至约80(L/(h*m2*巴)、或约20至约80L/(h·m2·巴)、或约40至约60L/(h·m2·巴)的CWF。
如在本文中使用的，包括(comprising)包含“基本上由...组成”和“由...组成”。除非本文另有指明或上下文明显矛盾，否则在本发明描述的上下文中使用的术语“一个”和“一种”以及“该”及类似的指示物(特别在所附权利要求的上下文中)应被解释为涵盖单数和复数两者。“或”表示“和/或”。涉及相同的组分或者性质的所有范围的端点是包括在内的并且是可独立结合的。在本文中公开的所有范围包括端点，并且端点可独立地相互结合。术语“第一”和“第二”等不表示任何的顺序、数量或重要性，但仅仅使用将一个要素与另一要素区分开。
如在本文中使用的，术语“烃基”广泛地指具有开放化合价、包含碳和氢、可选地具有1至3个杂原子(例如，氧、氮、卤素、硅、硫或它们的组合)的部分。除非另有指出，烃基基团可以是未取代或取代的，条件是取代没有显著不利地影响化合物的合成、稳定性或用途。本文中使用的术语“取代的”是指在烃基基团上的至少一个氢被氮、氧、硫、卤素、硅或它们的组合替代，条件是没有超过任何原子的标准化合价。例如，当取代基是氧(即，“＝O")时，那么在指定原子上的两个氢被氧基置换。取代基和/或变体的组合是可容许的，条件是取代没有显著不利地影响化合物的合成、稳定性或用途。
所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过引证将其全部并入本文。然而，如果本申请中的术语与所并入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则来自本申请的术语优先于来自所并入的参考文献的冲突术语。
虽然为了示意说明的目的已经阐述了典型的实施方式，但是上述说明不应被认为是对本文范围的限制。因此，在没有违背本文的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以想到各种修改、适应和替换。

Claims (20)

1.一种两亲嵌段共聚物，包括
包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段、基本上由其组成或由其组成的疏水性嵌段；以及
亲水性嵌段或接枝物。
2.根据权利要求1所述的两亲嵌段共聚物，包含20至50重量百分数的所述疏水性嵌段以及50至80重量百分数的所述亲水性嵌段或接枝物。
3.根据权利要求或权利要求2所述的两亲嵌段共聚物，其中，所述疏水性嵌段包含具有以下结构的重复单元的聚(亚苯基醚)：
其中每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基，条件是烃基基团不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C1-12烃基，条件是烃基基团不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的两亲嵌段共聚物，其中，所述疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：
100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及
0至80摩尔百分数的衍生自具有结构的第二一元酚的重复单元，其中Z是C1-12烷基或环烷基或具有结构的单价基团，其中q是0或1并且R1和R2独立地是氢或C1-6烷基；
其中所有的摩尔百分数均基于所有重复单元的总摩尔数；并且其中，所述聚(亚苯基醚)共聚物嵌段具有在氯仿中在25℃下测量的0.1至0.5分升/克的特性粘度。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的两亲嵌段共聚物，其中，两亲共聚物的所述疏水性嵌段包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：
80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自所述第二一元酚的重复单元。
6.根据权利要求5所述的两亲嵌段共聚物，其中，所述第二一元酚包含2-甲基-6-苯基苯酚。
7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的两亲嵌段共聚物，其中，所述亲水性嵌段或接枝物包含聚合的亲水性烯属不饱和单体。
8.根据权利要求7所述的两亲嵌段共聚物，其中，所述亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含以上至少一种的组合。
9.一种制备两亲嵌段共聚物的方法，包括在疏水性聚合物的存在下聚合亲水性烯属不饱和单体以制备所述两亲嵌段共聚物，所述疏水性聚合物包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述聚合是受控的自由基聚合。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述受控的自由基聚合是原子转移自由基聚合、可逆加成断裂转移聚合或稳定的自由基聚合。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述聚合是接枝聚合。
13.根据权利要求9至12中任一项或多项所述的方法，其中，所述亲水性烯属不饱和单体包括甲氧基封端的聚(环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、4-乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、4-丙烯酰吗啉或包含以上至少一种的组合。
14.一种多孔非对称膜，包含、基本上由以下组成或由以下组成：
包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成的疏水性聚合物；以及
包含以下的两亲嵌段共聚物：
包含聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段的疏水性嵌段；以及
亲水性嵌段或接枝物。
15.一种形成多孔非对称膜的组合物，包含、基本上由以下组成或由以下组成：
包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成的疏水性聚合物；
两亲嵌段共聚物，包含含有聚(亚苯基醚)嵌段或聚(亚苯基醚)共聚物嵌段的疏水性嵌段以及亲水性嵌段或接枝物；以及
水溶性极性非质子溶剂，
其中，将所述疏水性聚合物和所述两亲嵌段共聚物溶解于所述水溶性极性非质子溶剂中。
16.一种形成多孔非对称膜的方法，所述方法包括：
将以下溶解在水溶性极性非质子溶剂中以形成形成多孔非对称膜的组合物：
包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物、基本上由其组成或由其组成的疏水性聚合物以及
包含以下的两亲嵌段共聚物：
包含聚(亚苯基醚)或聚(亚苯基醚)共聚物的疏水性嵌段，以及亲水性嵌段或接枝物；
在第一非溶剂中相转化所述形成多孔非对称膜的组合物以形成所述多孔非对称膜；
可选地在第二非溶剂中洗涤所述多孔非对称膜；以及
可选地干燥所述多孔非对称膜以形成所述多孔非对称膜。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，所述疏水性聚合物包含具有以下结构的重复单元的聚(亚苯基醚)：
其中，每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基，条件是烃基基团不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔；并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C1-12烃基，条件是烃基基团不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基或C2-12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子将卤素和氧原子分隔。
18.根据权利要求14至17中任一项或多项所述的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，所述疏水性聚合物包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：
100至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及
0至80摩尔百分数的衍生自具有结构的第二一元酚的重复单元，其中Z是C1-12烷基或环烷基或具有结构的单价基团，其中q是0或1，并且R1和R2独立地是氢或C1-6烷基；
其中摩尔百分数是基于所有重复单元的总摩尔数；并且
其中，所述聚(亚苯基醚)共聚物具有在氯仿中在25℃下测量的0.7至1.5分升/克的特性粘度。
19.根据权利要求14至18中任一项或多项所述的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，所述疏水性聚合物包含含有以下的聚(亚苯基醚)共聚物：80至20摩尔百分数的衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元；以及20至80摩尔百分数的衍生自所述第二一元酚的重复单元。
20.根据权利要求19所述的多孔非对称膜、组合物或方法，其中，所述第二一元酚包含2-甲基-6-苯基苯酚。
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