[發明專利]一種耐溶劑型PBO納濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011279420.X
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112439319B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 范新年;許偉;黃治川;楊寬;付興偉;趙亮;彭濤
• 申請（專利權）人: 中藍晨光化工有限公司;中藍晨光化工研究設計院有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D67/00;C08G73/22
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 李俊

本發明提供了一種耐溶劑型PBO納濾膜的制備方法，包括如下步驟：以對苯二甲酰氯或均苯四甲酸二酐和4,6?二氨基間苯二酚鹽酸鹽為原料合成聚酰胺前驅體或聚酰亞胺前驅體；并基于聚酰胺前驅體或聚酰亞胺前驅體制備成聚酰胺前驅體膜或聚酰亞胺前驅體膜，將聚酰胺前驅體膜或聚酰亞胺前軀體膜進行熱處理得PBO納濾膜。本發明通過以聚酰胺或聚酰亞胺為前驅體先進行膜成型，然后通過熱處理成PBO納濾膜的方法，所獲得的PBO納濾分離膜對多種有機溶劑均表現出良好的耐受性，在接近于商品化的耐溶劑納濾膜截留率的水平下，溶劑的通量比商品化的溶劑納濾膜提升了10倍。在溶劑回收、溶劑處理、水處理、催化劑回收、醫藥中間體分離等領域具有廣闊的前景。

技術領域

本發明涉及高分子聚合物技術領域，尤其是涉及一種耐溶劑型PBO納濾膜及其制備方法。

背景技術

耐溶劑型膜材料要求膜在較廣的溶劑范圍內保持良好的化學穩定性、尺寸穩定性、熱穩定性和機械性能。目前，高分子耐溶劑納濾膜材料主要有聚丙烯、聚砜、聚醚醚酮、聚丙烯腈、聚苯并咪唑和聚酰亞胺等。然而這些膜材料受限于合成復雜、耐溶劑性有限或機械性能差等因素均有弊端。聚對苯撐苯并二惡唑(PBO)是一種剛性棒狀分子結構，作為結構材料以其優異的力學性能、耐高溫性能及耐溶劑性能被廣泛應用。用PBO制備的耐溶劑型納濾膜，具有較好的耐溶劑性能、機械強度、耐熱性能及可制備性，彌補了現有耐溶劑性型納濾膜的缺陷。

本申請人發現現有技術至少存在以下技術問題：現有技術中用于PBO膜的制備方法存在以下問題：例如：1、中國專利CN103236557A公開了一種質子交換膜及其制備方法，將PBO/PPA聚合物漿液在一定溫度和壓力條件下，壓延成膜，該方法制備簡單，作為質子交換膜或共混膜在燃料電池領域使用。但這種方式制備的PBO膜由于含有大量多聚磷酸(PPA)，在存儲的過程中很容易吸濕，且有一定腐蝕性。2、中國專利CN103746086A公開了一種聚對苯撐苯并雙惡唑多孔膜及其制備方法和應用，將PBO纖維采用烷基磺酸和含氟羧酸的混合溶液溶解，然后涂膜，再進行溶劑交換和干燥，制備的多孔膜厚度為3-40微米，孔徑20-200納米。該方法以PBO纖維為原料制備的多孔膜孔徑較大，且可調節空間有限，主要應用在鋰離子二次電池中。因此針對耐溶劑型PBO納濾膜現有技術中的制備方法無法使制備的PBO膜滿足在納濾膜分離過濾領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐溶劑型PBO納濾膜及其制備方法。本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的一種耐溶劑型PBO納濾膜的制備方法，包括如下步驟：

以對苯二甲酰氯或均苯四甲酸二酐和4,6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽為原料合成聚酰胺前驅體或聚酰亞胺前驅體；并基于所述聚酰胺前驅體或所述聚酰亞胺前驅體制備成聚酰胺前驅體膜或聚酰亞胺前驅體膜，

將所述聚酰胺前驅體膜或所述聚酰亞胺前軀體膜進行熱處理得PBO納濾膜。

根據一種優選實施方式，以對苯二甲酰氯和4,6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽為原料合成聚酰胺前驅體的步驟包括：

將對苯二甲酰氯和4，6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽溶于第一溶劑中，以堿為催化劑反應得到作為前驅體的聚酰胺。

根據一種優選實施方式，以均苯四甲酸二酐和4,6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽為原料合成聚酰亞胺前驅體的步驟包括：

將均苯四甲酸二酐和4，6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽溶于第一溶劑中，以堿為催化劑反應得到作為前驅體的聚酰亞胺。

根據一種優選實施方式，還包括如下步驟：

稱取1當量4，6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽和0.98-1.02當量的對苯二甲酰氯或均苯四甲酸二酐于三口燒瓶中；