[發(fā)明專利]一種微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂及其制備方法和氣體分離中的用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011064666.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112159525A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛松;劉珊;駱江洲;王一雷;宗雪平
• 申請（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J9/28;C01B32/05;B01D71/64;B01D71/02;B01D53/22;C08L79/08
• 代理公司: 天津耀達(dá)律師事務(wù)所 12223
• 代理人: 侯力

1.一種微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂，其特征在于具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)：

其中Ar為如下結(jié)構(gòu)式中的一種：

2.如權(quán)利要求1所述的微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂，其特征在于，所述的聚酰亞胺樹脂為式XS22、式XS23或式XS24所示化合物：

3.權(quán)利要求1所述的微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征在于，以三(4-氨基苯基)胺與二酐為反應(yīng)原料，通過三胺的活性官能團(tuán)氨基(-NH₂)與二酐的酐基(-CO-O-CO-)按等摩爾比進(jìn)行投料，在低溫下縮聚反應(yīng)制備得到，其中二酐為BTDA、PMDA或6FDA，但不僅限于這三個二酐。

4.如權(quán)利要求3所述的微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征在于，所述的縮聚反應(yīng)的溫度是-60～-50℃，縮聚反應(yīng)過程是向三胺溶液中逐滴滴加與氨基含等摩爾量的酐基的酸酐DMF溶液，在該條件下劇烈攪拌1～6h，即得聚酰胺酸溶液，進(jìn)一步脫除溶劑后得到聚酰亞胺樹脂。

5.一種微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂薄膜的制備方法，其特征在于：將權(quán)利要求4中合成的聚酰胺酸溶液均勻鋪平培養(yǎng)皿，在50～80℃真空條件下緩慢脫除溶劑，然后以0.5～2℃/min的升溫速率加熱到溫度250～350℃，并在該溫度下保持1～5h，得到微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂薄膜。

6.如權(quán)利要求5所述方法制得的微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂薄膜在氣體分離中的用途，其特征在于：在0.2MPa的壓力下，H₂的滲透系數(shù)26.3～54.5Barrer，O₂的滲透系數(shù)5.0～6.4Barrer，CO₂的滲透系數(shù)20.3～37.4Barrer；H₂/N₂的選擇性30.2～48.8，O₂/N₂的選擇性5.6～5.7，CO₂/N₂的選擇性23.3～36.1，CO₂/CH₄的選擇性36.3～57.9。

7.一種微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂炭膜的制備方法，其特征在于：將權(quán)利要求5中合成的微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂薄膜，以0.5～2℃/min的升溫速率加熱到溫度400～800℃，并在該溫度下保持0.5～4h即可制備微孔聚酰亞胺樹脂炭膜。

8.如權(quán)利要求7所述方法制得的微孔網(wǎng)絡(luò)型聚酰亞胺樹脂炭膜在氣體分離中的用途，其特征在于：在0.2MPa的壓力下，CO₂的滲透系數(shù)125.1～1352.6Barrer，O₂的滲透系數(shù)52.4～438.8Barrer；O₂/N₂的選擇性1.9～3.7，CO₂/N₂的選擇性4.6～12.0。