專利名稱:聚酰亞胺膜及其制備的制作方法
聚酰亞胺膜及其制備
背景技術:
膜技術被廣泛應用于氣體分離。對于該應用,高氣體滲透性和氣體對選擇性(gas pair selectivity)是選擇膜材料的兩個最重要標準,參見如P. Bernardo等,Ind. Eng. Chem. Res.,48, 2009,4638 和 V. Abets 等,Adv. Eng. Mater. 8, 2006, 328。交聯(lián)芳香聚酰亞胺材料在用于氣體分離中吸引了很多注意。使芳香聚酰亞胺交聯(lián) 的方法包括利用紫外線照射包含苯甲酮的聚酰亞胺鏈、熱處理包含乙炔端基的聚酰亞胺 鏈、以及通過具有多個反應基的小分子來使聚酰亞胺鏈交聯(lián)。見H. Kita等,J. Membrane. Sci. 87,1994,139 ;Y. Xiao 等,J. Membrane. Sci.,302,2007,254 ;和 C. Staudt-Bickel 等, J. Membr. Sci. , 155,1999,145。這些方法趨于增加鏈堆積(chain packing)和抑制鏈中鏈 段內和鏈段間的可動性,導致提高了氣體選擇性,但是犧牲了氣體滲透性。需要可用于氣體純化的兼具高氣體滲透性和氣體對選擇性的改進的聚酰亞胺膜。發(fā)明概述本發(fā)明的一個方面涉及一種制備聚酰亞胺膜的方法。該方法包括四個步驟(1)提供包含溶劑(例如二氯甲烷)和接枝聚酰亞胺的溶液,接枝聚酰亞胺分子量 為10,000至300,000 (例如30,000至70,000)并且包含單體A,任選地還包含單體B。每一單體A(其可相同或不同)具有以下通式
權利要求
1. 一種用于制備聚酰亞胺膜的方法,包括提供包含溶劑和接枝聚酰亞胺的溶液,所述接枝聚酰亞胺的分子量為10,000至 300,000并且包含單體A,任選地還包含單體B ;每一單體A可相同或不同,其具有以下通式
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述溶液還包含未接枝的聚酰亞胺,其分子量為.10,000至300,000并且包含單體V,任選地還包含以上權利要求1中定義的單體B ;每一單體A'可相同或不同,其具有以下通式
3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其中所述接枝聚酰亞胺的分子量為30,000至70,000,所述未接枝的聚酰亞胺的分子量為30,000至70,000,單體B與單體A的摩爾比為O. 33至19,單體B與單體A'的摩爾比為O. 33至19。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法,其中每一T部分獨立地為R2-CH2-O-, R2是CnH2n+2_x (OH)x,其中X是2至30,η是2至30。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法,其中每一T部分獨立地為其中,P是O至9 ;每一 X4部分獨立地為H、C1-C5烷基、C1-C5烷氧基、苯基或苯氧基。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法,其中P是6,X4是H。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法,其中Ar1是、’
8.根據(jù)權利要求5所述的方法,其中P是O。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法,其中Ar1是、IZ 是 C(CF3)2 ;Ar2 是-
10.根據(jù)權利要求2所述的方法,其中所述交聯(lián)步驟由熱誘導。
11.根據(jù)權利要求2所述的方法,其中所述加熱步驟在350°C至450°C進行。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述接枝聚酰亞胺的分子量為30,000至70,000,單體B與單體A的摩爾比為O. 33至19。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中每一T部分獨立地為R2-CH2-O-, R2是CnH2n+2_x (OH)x,其中X是2至30,η是2至30。
14.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中每一T部分獨立地為
15.根據(jù)權利要求14所述的方法,其中P是6,X4是H。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法,其中Ar1
17.根據(jù)權利要求14所述的方法,其中P是O。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法,其中Ar1是
19.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述交聯(lián)步驟由熱誘導。
20.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述加熱步驟在350°C至450°C進行c
21.利用權利要求1的方法制備的聚酰亞胺膜。
22.利用權利要求2的方法制備的聚酰亞胺膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備聚酰亞胺膜的方法,包括通過熱不穩(wěn)定側鏈使聚酰亞胺交聯(lián)和分解所述熱不穩(wěn)定側鏈;以及由此制備的聚酰亞胺膜。
文檔編號C08G73/10GK103025796SQ201180023724
公開日2013年4月3日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2010年4月12日
發(fā)明者肖有昌, 鐘臺生, 蔡美玲, 穆罕默德·阿斯卡里, 王瑞晶 申請人:新加坡國立大學