[發(fā)明專利]聚酰亞胺組成物以及分離膜的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610458498.5
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN107261869A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周上智;陳俊宏;林俊宏;李魁然
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人紡織產(chǎn)業(yè)綜合研究所
• 主分類號: B01D71/64
• 分類號: B01D71/64;B01D69/02;B01D67/00;C08L79/08;C08K5/3412;C08K5/3492
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 陶敏,臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)涉及一種組成物，尤其涉及一種聚酰亞胺組成物以及分離膜的制備方法。

背景技術(shù)

薄膜分離程序是分離科學(xué)領(lǐng)域中逐漸備受重視的技術(shù)，其廣泛地應(yīng)用在分離氣相或液相中的組分，例如氣體分離、滲透蒸發(fā)(pervaporation，PV)、氣相滲透(vapour permeate，VP)或液體過濾等。在傳統(tǒng)的薄膜分離法中，薄膜的材料通常選用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、陶瓷或玻璃纖維。雖然PTFE、陶瓷或玻璃纖維分離膜皆具有良好的耐高極性溶劑性，但陶瓷或玻璃纖維分離膜卻不具備加工性。另外，在目前技術(shù)中，PTFE、陶瓷或玻璃纖維分離膜皆僅能應(yīng)用于微過濾法(microfiltration，MF)。因此，制備出具有良好耐高極性溶劑性、加工性且能夠應(yīng)用于PV及VP的分離膜是目前此領(lǐng)域極欲發(fā)展的目標(biāo)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種聚酰亞胺組成物，其可應(yīng)用于分離膜的制備方法中，且通過所述制備方法得以制備出具有良好耐高極性溶劑性、加工性且能夠應(yīng)用于PV及VP的分離膜。

本發(fā)明的分離膜的制備方法，包括以下步驟。首先，提供聚酰亞胺組成物，其中聚酰亞胺組成物包括可溶性聚酰亞胺、交聯(lián)劑以及溶劑。可溶性聚酰亞胺由以下式1表示：

其中B為衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四價(jià)有機(jī)基，A為衍生自含有芳香族基的二胺的二價(jià)有機(jī)基，A’為衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二價(jià)有機(jī)基，以及0.1≤X≤0.9。交聯(lián)劑為氮丙啶系交聯(lián)劑、異氰酸酯系交聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂系交聯(lián)劑、二胺交聯(lián)劑或三胺交聯(lián)劑。使聚酰亞胺組成物進(jìn)行交聯(lián)制程。將經(jīng)交聯(lián)制程的聚酰亞胺組成物涂布于基材上，以形成聚酰亞胺膜層。對聚酰亞胺膜層進(jìn)行干式相轉(zhuǎn)換制程。

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，以上述的聚酰亞胺組成物的總重量計(jì)，可溶性聚酰亞胺的含量為5wt％至25wt％，以及交聯(lián)劑的含量為1wt％至15wt％。

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在上述的式1中，B為A為以及A’為

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在上述的式1中，B為A為以及A’為

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，上述的氮丙啶系交聯(lián)劑可包括：

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，上述的交聯(lián)制程的制程時(shí)間介于0.5小時(shí)至8小時(shí)之間，所述交聯(lián)制程的制程溫度介于15℃至100℃之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，上述的聚酰亞胺膜層的厚度介于1μm至50μm之間。

本發(fā)明的聚酰亞胺組成物包括可溶性聚酰亞胺、交聯(lián)劑以及溶劑。可溶性聚酰亞胺由以下式1表示：

其中B為衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四價(jià)有機(jī)基，A為衍生自含有芳香族基的二胺的二價(jià)有機(jī)基，A’為衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二價(jià)有機(jī)基，以及0.1≤X≤0.9。交聯(lián)劑為氮丙啶系交聯(lián)劑、異氰酸酯系交聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂系交聯(lián)劑、二胺交聯(lián)劑或三胺交聯(lián)劑。

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，上述的式1中，B為A為以及A’為

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，上述的式1中，B為A為以及A’為

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，上述的氮丙啶系交聯(lián)劑可包括：

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，以上述的聚酰亞胺組成物的總重量計(jì)，可溶性聚酰亞胺的含量為5wt％至25wt％，以及交聯(lián)劑的含量為1wt％至15wt％。

基于上述，在本發(fā)明的聚酰亞胺組成物中，通過包括可溶性聚酰亞胺、交聯(lián)劑及溶劑，且可溶性聚酰亞胺含有特定比例的衍生自含有芳香族基的二胺的二價(jià)有機(jī)基以及衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二價(jià)有機(jī)基，使得可溶性聚酰亞胺能夠溶于溶劑中以及與交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。如此一來，本發(fā)明的聚酰亞胺組成物有利于進(jìn)行薄膜成型加工，并且本發(fā)明使用所述聚酰亞胺組成物的分離膜的制備方法能夠制備出具有良好加工性、耐高極性溶劑性、且適用于PV及VP的分離膜。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施方式作詳細(xì)說明如下。

具體實(shí)施方式

在本文中，由“一數(shù)值至另一數(shù)值”表示的范圍，是一種避免在說明書中一一列舉該范圍中的所有數(shù)值的概要性表示方式。因此，某一特定數(shù)值范圍的記載，涵蓋該數(shù)值范圍內(nèi)的任意數(shù)值以及由該數(shù)值范圍內(nèi)的任意數(shù)值界定出的較小數(shù)值范圍，如同在說明書中明文寫出該任意數(shù)值和該較小數(shù)值范圍一樣。