[發明專利]一種聚酰亞胺及其制備方法和氣體分離膜

有效

• 申請號: 202210257759.2
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114634619B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 莊永兵;張宇;代俊明;萬印華
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J9/28;C08J5/18;C08L79/08;B01D71/64;B01D53/22;B01D46/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 趙穎

1.一種聚酰亞胺，其特征在于，所述聚酰亞胺的原料包括二酐單體A、二胺單體B和二胺單體C；

所述二胺單體B選自如下化合物B-1～B-3中的任意一種：

所述二胺單體C具有如下結構中的任意一種，或被取代基取代的如下結構中的任意一種：

其中，所述取代基選自鹵素、-OH、未取代或鹵代的C1～C6直鏈或支鏈烷基中的任意一種；

R_C2選自H、未取代或鹵代的C1～C6直鏈或支鏈烷基中的任意一種；

所述二酐單體A具有如下結構中的任意一種，或被取代基取代的如下結構中的任意一種：

其中，所述取代基選自鹵素、-OH、未取代或鹵代的C1～C6直鏈或支鏈烷基中的任意一種；R_A3、R_A4各自獨立地選自H、未取代或鹵代的C1～C6直鏈或支鏈烷基中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的聚酰亞胺，其特征在于，所述二胺單體C選自如下化合物C-1～C-4中的任意一種：

3.根據權利要求1所述的聚酰亞胺，其特征在于，以二酐單體A的物質的量為n₁，以二胺單體B和二胺單體C的總物質的量為n₂，所述n₁:n₂為(0.8～2):1。

4.根據權利要求1所述的聚酰亞胺，其特征在于，所述聚酰亞胺的數均分子量為1萬～30萬。

5.一種根據權利要求1～4任一項所述的聚酰亞胺的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

二酐單體A與二胺單體B、二胺單體C反應，得到所述聚酰亞胺。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述反應在溶劑中進行。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、間甲酚或二甲基亞砜中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述反應在保護氣氛中進行。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述保護氣氛包括氮氣和/或氬氣。

10.根據權利要求5所述的聚酰亞胺的制備方法，其特征在于，所述反應包括依次進行的預反應和亞胺化反應。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述預反應的溫度為-20～70℃。

12.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述預反應時間為6～24h。

13.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述亞胺化反應還包括加入帶水劑。

14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述帶水劑包括甲苯、二甲苯或氯苯中的任意一種或至少兩種的組合。

15.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述亞胺化反應的溫度為150～300℃。

16.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述亞胺化反應的時間為2～80h。

17.根據權利要求5所述的聚酰亞胺的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

在保護氣氛存在下，二酐單體A與二胺單體B、二胺單體C在溫度為-20～70℃的條件下預反應6～24h后，加入帶水劑，在150～300℃的條件下進行亞胺化反應2～80h，得到所述聚酰亞胺。