烯烴 和鏈烷烴氣體很關(guān)鍵。這些烯烴/鏈烷烴混合物可源自蒸汽裂化單元（例如乙烯制備）、催 化裂化單元（例如車用汽油制備）或鏈烷烴去水。本發(fā)明的膜可用于這些以及其他應(yīng)用中 的每一個(gè)。
[0105] 例如，本發(fā)明的組合物和膜可用于純化、分離或吸附液相或氣相中的特定物質(zhì)。除 分離氣體對(duì)以外，膜還可用于分離蛋白質(zhì)或其他熱不穩(wěn)定化合物。膜還可用于發(fā)酵罐和生 物反應(yīng)器中以向反應(yīng)容器中輸送氣體并將細(xì)胞培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移出容器。另外，膜可用于從空氣 或水流去除微生物、水純化、連續(xù)發(fā)酵/膜全蒸發(fā)體系中的乙醇制備、和/或檢測(cè)或去除空 氣或水流中的痕量化合物或金屬鹽。膜可用于海水淡化系統(tǒng)中將鹽水轉(zhuǎn)化為飲用水。膜可 設(shè)計(jì)為微濾、超濾、逆滲透或納米過(guò)濾膜。此外，這些膜可用作（廢）水應(yīng)用中的傳感器膜 (例如分析離子濃度以控制廢水的組成或分析水樣品中的離子含量）。
[0106] 更進(jìn)一步，本發(fā)明的膜可用于醫(yī)療應(yīng)用。例如，這些應(yīng)用包括藥物遞送系統(tǒng)（例如 通過(guò)使用膜調(diào)節(jié)藥物向身體的遞送速率的藥物控釋，如擴(kuò)散控制系統(tǒng)或滲透膜系統(tǒng)或經(jīng)皮 藥物遞送系統(tǒng)一例如藥物通過(guò)自其內(nèi)部?jī)?chǔ)集器滲透至周圍介質(zhì)而從裝置釋放）、血氧合或 人工肺裝置（例如執(zhí)行與血液氣體交換的膜氧合器）、血液處理方法（例如血液過(guò)濾、血液 透析、血液透析過(guò)濾、超濾）、糖尿病治療（例如將膜用于過(guò)濾目的或施用藥物如胰島素或 胰高血糖素或其類似物或施用胰島細(xì)胞一例如人工胰臟、人工肝等的裝置）、診斷分析、組 織工程學(xué)（例如使用聚合物膜構(gòu)建經(jīng)分離細(xì)胞的支架-膜使細(xì)胞免受內(nèi)部身體環(huán)境影響， 同時(shí)還提供用于組織形成的支架）、細(xì)胞培養(yǎng)及生物反應(yīng)器系統(tǒng)（將氣體輸送至反應(yīng)容器 中且將細(xì)胞培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移出容器）、生物傳感器（例如組合生物組分與生理化學(xué)檢測(cè)組分以 檢測(cè)生物供料流中的分析物的生物傳感裝置）、生物分子的分離和分揀（例如從各種生物 供料流分離和純化分子）、免疫分離技術(shù)（例如通過(guò)使用本發(fā)明的膜封裝使所移植細(xì)胞或 藥物與身體的免疫系統(tǒng)分隔而使所植入細(xì)胞或藥物釋放系統(tǒng)免受免疫反應(yīng)影響）?？梢栽O(shè) 計(jì)膜以使得小分子如氧、葡萄糖和胰島素能夠通過(guò)，而阻止較大免疫系統(tǒng)分子（如免疫球 蛋白）通過(guò)等。
[0107] 此外，本發(fā)明的膜可用于食品工業(yè)。非限制性實(shí)例包括錯(cuò)流膜應(yīng)用、乳品分級(jí)分 離、奶及乳品排出物加工、啤酒、葡萄汁及酒加工、果汁加工及用于食品應(yīng)用的膜乳化。在具 體實(shí)例中，錯(cuò)流微濾（MF)膜可用于去除非蔗糖化合物或分級(jí)分離富含著色劑的滲余物。超 濾（UF)膜可用于制糖業(yè)中濃縮相關(guān)汁液和可用于去除非蔗糖化合物。逆滲透（RO)可用于 再循環(huán)廢柏壓榨水或從甜菜廢柏回收果膠。正滲透膜方法可用于濃縮蔗糖溶液，提高溫度 導(dǎo)致提取和供應(yīng)溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)增加和水黏度降低。
[0108] 本發(fā)明的膜還可用于包裝應(yīng)用以包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及保護(hù)制品如食品、電子裝置、 家庭物品、化妝品等。另一實(shí)例為在電子及光電子應(yīng)用中本發(fā)明的膜作為屏障用于阻止水 或濕氣或其他化合物進(jìn)入活性材料的功能。更進(jìn)一步，本發(fā)明的膜還可用于燃料箱或燃料 電池（例如燃料箱或燃料電池可由膜構(gòu)成或用于操作該燃料箱或燃料電池一一個(gè)這種實(shí) 例為質(zhì)子交換膜燃料電池。另一個(gè)這種實(shí)例可為在燃料箱惰性體系中使用膜以使得惰性氣 體進(jìn)入箱的頂部空間，同時(shí)還阻止氧進(jìn)入所述頂部空間，或膜可充當(dāng)屏障以使某種燃料或 氣體不能離開(kāi)燃料箱）。
[0109] 在另一情形中，組合物和膜可用于通過(guò)全蒸發(fā)分離液體混合物，例如從水如水性 流出物或工藝流體去除有機(jī)化合物（例如醇、酚、氯化烴、吡啶、酮）。例如，乙醇選擇性膜 可用于提高通過(guò)發(fā)酵方法獲得的相對(duì)稀的乙醇溶液（例如小于10 %的乙醇或小于5 %的乙 醇或5至10%的乙醇）中的乙醇濃度。預(yù)期利用本發(fā)明的組合物和膜的另一液相分離實(shí) 例包括通過(guò)全蒸發(fā)膜方法對(duì)汽油和柴油深度脫硫（參見(jiàn)例如美國(guó)專利第7048846號(hào)，其以 引用的方式并入本文中）。本發(fā)明的對(duì)含硫分子具有選擇性的組合物和膜可用于從流體催 化裂化（FCC)及其他石腦油烴流選擇性去除含硫分子。另外，可以用本發(fā)明的組合物和膜 分離的有機(jī)化合物的混合物包括乙酸乙酯-乙醇、二乙醚-乙醇、乙酸-乙醇、苯-乙醇、氯 仿-乙醇、氯仿-甲醇、丙酮-異丙醚、烯丙醇-烯丙醚、烯丙醇-環(huán)己烷、丁醇-乙酸丁酯、 丁醇-1- 丁醚、乙醇-乙基丁醚、乙酸丙酯-丙醇、異丙醚-異丙醇、甲醇-乙醇-異丙醇、 和/或乙酸乙酯-乙醇-乙酸。
[0110] 在特定情形中，本發(fā)明的組合物和膜可用于空氣純化、石油化學(xué)、精煉廠、天然氣 工業(yè)中的氣體分離過(guò)程。這些分離的實(shí)例包括從化學(xué)工藝廢流及廢氣流分離揮發(fā)性有機(jī)化 合物（如甲苯、二甲苯及丙酮）。這些分離的其他實(shí)例包括從天然氣分離CO2、從氨吹洗氣流 中的N2、鞏及Ar分離H2、精煉廠中的H2回收、烯烴/鏈烷烴分離如丙烯/丙烷分離、和異 鏈烷烴/正鏈烷烴分離。分子尺寸不同的任何給定氣體對(duì)或組，例如氮與氧、二氧化碳與甲 烷、氫與甲烷或一氧化碳、氦氣與甲烷，可使用本文所述的共混聚合物膜分離。可將多于兩 種的氣體從第三氣體去除。例如，可使用本文所述的膜從粗天然氣選擇性去除的一些氣體 組分包括二氧化碳、氧、氮、水蒸氣、硫化氫、氦氣及其他痕量氣體?？蛇x擇性保留的一些氣 體組分包括烴氣體。在其他情形中，膜可用于包括至少2、3、4種或更多種氣體的氣體混合 物以使得所選氣體通過(guò)膜（例如滲透氣體或滲透氣體的混合物），而剩余氣體不通過(guò)膜（例 如保留氣體或保留氣體的混合物）。
[0111] 另外，本發(fā)明的組合物和膜可用于從水分離有機(jī)分子（例如通過(guò)全蒸發(fā)從水分離 乙醇和/或苯酚）和從水去除金屬（例如汞（II)離子和放射性銫（I)離子）及其他有機(jī) 化合物（例如苯和莠去津（atrazene))。
[0112] 本發(fā)明的組合物和膜的另一用途包括它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)器中以類似于使用親水膜 通過(guò)去除水來(lái)提高酯化產(chǎn)率的方式通過(guò)選擇性去除特定產(chǎn)物來(lái)提高平衡-限制反應(yīng)的產(chǎn) 率的用途。
[0113] 本發(fā)明的組合物和膜還可制成任何便利的形式，例如片、管、螺旋或空心纖維。它 們還可制成薄膜復(fù)合膜，這些膜復(fù)合膜并入包含UV處理P頂材料的選擇性薄層和包含不同 聚合材料的多孔載體層。
[0114] 表1包括本發(fā)明的一些特定的非限制性氣體分離應(yīng)用。
[0115] 表 1
[0116]
[0117] 實(shí)施例
[0118] 本發(fā)明將經(jīng)由具體實(shí)施例更詳細(xì)地描述。以下實(shí)施例僅出于說(shuō)明目的而提供且不 意在以任何方式限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能容易地識(shí)別可進(jìn)行變化或修改的各種非 關(guān)鍵參數(shù)，而產(chǎn)生基本上相同的結(jié)果。
[0119] 實(shí)施例1
[0120] (合成 P頂-1)
[0121] 將3, 3, 3'，3'，-四甲基-螺雙茚滿-5, 5' 6, 6' -四醇（340mg，1.0 Ommol)和 1，4-二 氰基四氟苯（20011^，1.00臟〇1)溶解于無(wú)水0嫩(3(2.71^)中，在室溫（即約20至25°(：)下 攪拌15分鐘以使試劑完全溶解。整份添加大量K2CO3 (390mg，2. 5_〇1)，在室溫下再攪拌反 應(yīng)體系半小時(shí)，隨后加熱至150°C。黏度在前10分鐘內(nèi)增加，整份添加甲苯（3. Oml)并在 150°C下再攪拌體系10分鐘。將所得混合物傾倒于甲醇/水=1/1溶劑中，過(guò)濾沈淀物并 用沸水洗滌三（3)次，隨后溶解于氯仿中并在甲醇中沉淀。在120°C下真空干燥12小時(shí)后 獲得黃色粉末（450mg，97. 8 %產(chǎn)率）。Mn 100000，Mw 200000, PDI = 2.0。表征：IH NMR (4 00MHz，CDCl3) 6. 85 (s，2H)，6. 48 (s，2H)，2. 30 (s，2H)，2. 20 (s，2H)，1. 39 (d，12H，J = 22. 8Hz) (參見(jiàn)圖1)。
[0122] 實(shí)施例2
[0123] (膜制備）
[0124] 通過(guò)溶液流延法制備P頂-1、Extern?、Ultem?和四種P頂-1/PEI致密膜。對(duì) 于 PIM-1/PEI 共混膜，將各可從 SABIC Innovative Plastics Holding BV 商購(gòu)獲得的 Extern·.、tJltem⑩:1010 Ultern^和Siltem.?用于PEI組分。首先將PEI組分溶解于 CH2ClA并攪拌4小時(shí)。隨后，在溶液中添加實(shí)施例1的P頂-1并攪拌過(guò)夜。制備各膜以使 得聚合物在CH2Cl2中的總濃度為2重量％。對(duì)于P頂-1/PEI膜，P頂-1與PEI的共混比為 90:10重量％ (參見(jiàn)下表2和3)。隨后通用1 μ m注射器PTFE過(guò)濾器過(guò)濾溶液并在室溫（即 約20至25°C )下轉(zhuǎn)移至由水平玻璃板支撐的不銹鋼環(huán)中。3天后在大多數(shù)溶劑蒸發(fā)后形成 聚合物膜。將所得到的膜在80°C下在真空下干燥至少24小時(shí)。致密膜標(biāo)記為（I)P頂-1; (2)￡\1€〇1@;(3)111切11_"4)?頂-1(90重量％)-11此111@(1〇重量％)，（5)?頂-1(90 重量％ )-Extern? (10 重量％ )，（6)P頂-I (90 重量％ )-PEI (1010) (10 重量％ )，及（7) P頂-1(90重量％ )-PEI (硅氧烷）（10重量％ )。由Mitutoyo 2109F電子測(cè)厚儀（Mitutoyo Corp.，Kanagawa, Japan)測(cè)量膜厚度。該測(cè)厚儀為非破壞性下降型，其分辨率為1微米。以 100%縮放比例掃描膜（未壓縮tiff格式）并由Scion Image (Scion Corp. ,MD, USA)軟件 分析。有效區(qū)域用手動(dòng)繪圖工具順時(shí)