[發(fā)明專利]具有負載在其芯中的抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒的復(fù)合碳分子篩膜

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580074292.6
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN107530643A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 迪安·W·克拉策;瑪達瓦·R·庫蘇里;馬滄海
• 申請（專利權(quán)）人: 喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D71/64;B01D69/08;B01D69/02;B01D67/00;B01D63/02;B01D53/22;B01D53/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 張蓉珺,林柏楠

1.一種用于生產(chǎn)CMS膜纖維的方法，該方法包括以下步驟：

形成復(fù)合前體聚合物中空纖維，該纖維具有覆蓋中空芯的皮，該芯由芯組合物固化，該芯組合物包含溶解在芯溶劑中的聚合物芯材料以及不溶于該芯溶劑的抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒，這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒被布置在該聚合物芯材料中形成的孔內(nèi)，該皮由皮組合物固化，該皮組合物包含溶解在皮溶劑中的聚合物皮材料，這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒具有小于1微米的平均尺寸；以及

熱解該復(fù)合前體聚合物中空纖維直至峰值熱解溫度T_P，其中這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒由一種或多種材料制成，該一種或多種材料：

i)具有高于T_P的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T_G，

ii)具有高于T_P的熔點，或

ii)在低于T_P的溫度下在所述熱解步驟期間完全熱分解。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒的該一種或多種材料選自下組，該組由以下各項組成：聚合物、玻璃、陶瓷、石墨、二氧化硅及其兩種或更多種的混合物。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒的材料是聚苯并咪唑。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒的材料是二氧化硅。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒的該一種或多種材料選自纖維素材料和聚乙烯。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該聚合物皮材料和該聚合物芯材料是同一種聚合物或共聚物。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該芯組合物中的聚合物或共聚物的wt％低于該皮組合物中聚合物或共聚物的wt％。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該聚合物皮材料不同于該聚合物芯材料。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該聚合物皮材料包含主要量的第一聚合物或共聚物和少量的第二聚合物或共聚物，并且該聚合物芯材料包含少量的該第一聚合物或共聚物和主要量的該第二聚合物或共聚物。

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該聚合物皮材料是具有第一熱膨脹系數(shù)的第一聚合物，該聚合物芯材料是具有第二熱膨脹系數(shù)的第二聚合物，并且該第一和第二熱膨脹系數(shù)彼此相差不超過15％。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第一熱膨脹系數(shù)大于該第二熱膨脹系數(shù)。

12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中對該芯組合物中的這些抗子結(jié)構(gòu)坍塌顆粒的wt％進行選擇，使得該聚合物皮材料沿該纖維長度收縮不超過該聚合物芯材料的收縮的+/-15％，但在任何情況下是至少5wt％。

13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該聚合物皮材料是第一聚合物，高于該第一聚合物開始熱降解的溫度時該第一聚合物展現(xiàn)出第一熱收縮系數(shù)，該聚合物芯材料是第二聚合物，高于該第二聚合物開始熱降解的溫度時該第二聚合物具有第二熱收縮系數(shù)，并且該第一和第二熱收縮系數(shù)彼此相差不超過15％。

14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該聚合物皮材料是第一聚合物，該聚合物芯材料是第二聚合物，并且該第二聚合物具有等于或大于200℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該第二聚合物具有等于或大于280℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該聚合物芯材料是由二氨基均三甲苯間苯二甲酸的重復(fù)單元組成的聚芳酰胺。

17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該聚合物芯材料是2,2-雙[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐與間苯二胺或?qū)Ρ蕉返目s合產(chǎn)物。

18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該聚合物芯材料是聚苯并咪唑。

19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該聚合物芯材料和聚合物皮材料中的每一種由獨立地選自下組的聚合物或共聚物制成，該組由以下各項組成：聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、乙酸纖維素、聚苯醚、聚丙烯腈及其兩種或更多種的組合。

20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該聚合物皮材料由聚酰亞胺制成。