[發明專利]一種共聚聚酰亞胺氣體分離膜材料及其制備和應用

無效

• 申請號: 201210527698.3
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103846023A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王麗娜;劉丹丹;周美青;劉健輝;曹義鳴;袁權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D71/64
• 分類號: B01D71/64;B01D67/00;B01D69/06;B01D53/22;C10L3/10;C08G73/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種共聚聚酰亞胺氣體分離膜材料，其特征在于：它們具有如下結構通式：

其中R₂為DAF結構

其中m和n分別為0~400中的整數，且m+n=100~800。

2.一種權利要求1所述材料的制備方法，其特征在于：

以2,2’-雙（3,4-二羧基苯基）六氟丙烷二酐（6FDA）為二酐單體、2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺（TMPDA）和2,7-二氨基芴（DAF）中的一種或二種混合為二胺單體通過兩步法合成聚酰亞胺聚合物；

其中2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺（TMPDA）在二胺中的比例為0～100摩爾％，2,7-二氨基芴（DAF）在二胺中的比例為100～0摩爾％；

具體合成方法如下：

(1)將二胺單體和二酐單體在非質子性極性溶劑中于0～50℃縮聚，2～24小時后得到固含量為10～25％的聚酰胺酸溶液；

(2)以乙酸酐為脫水劑，叔胺為催化劑進行化學亞胺化，反應2～24小時所得產物在醇介質中沉淀、過濾后在真空下，100～250°C干燥后的聚酰亞胺聚合物。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

所述非質子性極性溶劑為N，N－二甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、N－甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或二種混合。

4.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：脫水劑選用乙酸酐，催化劑選用三乙胺或吡啶，醇為甲醇或乙醇。

5.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：其中所述聚合物由提供二胺單體。

6.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

二胺單體和二酐單體用量摩爾比1:1；

脫水劑用量，脫水劑：二胺=5：1（摩爾比）；

催化劑用量，脫水劑：二胺=5：1（摩爾比）。

7.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于：

所述聚酰亞胺用于制備氣體分離膜的方法，將聚酰亞胺溶解于非質子性極性溶劑中含固量5～15％（質量含量）；溶液經過濾、脫泡后經澆鑄法或刮制法在玻璃板上制成平板膜；經空氣干燥10～20小時后使膜與玻璃板脫離再經200℃真空干燥20小時制得致密平板膜。

8.一種權利要求1所述共聚聚酰亞胺氣體分離膜材料制備的膜可用于氣體的分離，如空氣中氧氣/氮氣分離，氮氣/氫氣分離，或在天然氣純化過程中使二氧化碳與甲烷分離。