[發明專利]二苯并冠醚聚酰亞胺聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010073422.7
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111253571B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李建新;馬小華;朱權基;嚴峰;王虹;崔振宇
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;B01J20/26;B01J20/30;B01D15/08;C22B3/24;C22B26/12
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張潔

1.二苯并冠醚聚酰亞胺聚合物在鋰/鎂選擇性吸附分離中的應用，其特征在于，所述二苯并冠醚聚酰亞胺聚合物具有如式(A)所示結構式：

其中，y和z分別指代聚合物的聚合度，y和z的取值范圍相同或者不同，為1-10000的任意整數；

R為O；R₁和R₂選自H、鹵素、任意烷基或者芳基；

n的取值范圍為1；

X選自如下結構式中的任意一種：

上述X所示結構式中，式(1)中M選自C(CH₃)₂、C(CF₃)₂、O、S、SO₂或C＝O中的任意一種；式(3)和(4)中R₃、R₄和R₅選自H、鹵素、任意烷基或者芳基；式(3)為螺吲哚及其衍生物，式(4)為螺芴及其衍生物。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述二苯并冠醚聚酰亞胺聚合物通過以下方法制備得到：

將含有二氨基的二苯并冠醚和芳香二元酸酐溶解在溶劑中，得到反應體系；

向反應體系中加入催化劑，于80-300℃反應溫度下反應1-20h，通過縮聚反應將含有二氨基的二苯并冠醚以共價鍵的方式連接在聚酰亞胺分子的主鏈上；

隨后利用沉淀劑將反應體系中的聚合物沉淀出來，然后再用乙醇索氏提取2-8h，得到二苯并冠醚聚酰亞胺聚合物。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述含有二氨基的二苯并冠醚為二氨基二苯并-12-冠-4，或具有如下結構式的衍生物：

其中，R為O，n的取值為1；R₁選自任意烷基或者芳基。

4.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述芳香二元酸酐選自均苯四甲酸二酐、4,4-六氟異丙基鄰苯二甲酸酐、聯苯四甲酸二酐、二苯醚四羧酸二酐、二苯酮四羧酸二酐、二苯基砜四羧酸二酸酐和三苯二醚四甲酸二酐及其衍生物中的至少一種。

5.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述反應體系中含有二氨基的二苯并冠醚和芳香二元酸酐的濃度為10％-50％，含有二氨基的二苯并冠醚與芳香二元酸酐的質量比為1:1-10:1。

6.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜和間甲基苯酚中的至少一種；所述催化劑為乙酸酐、偶氮二異丁腈、異喹啉和過硫酸鉀中的至少一種；所述沉淀劑為甲醇、無水乙醇、無水乙醚、石油醚、丙酮和水中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述二苯并冠醚聚酰亞胺聚合物對鋰離子的吸附量為33.6mg/g-37.8mg/g，對鋰鎂離子的選擇性分離因子達到28.6-35.4。