一种热交联聚合物分离膜的制备方法及应用与流程

技术特征：
1.一种热交联聚合物分离膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、在第一极性有机溶剂中，将含苄甲基的二胺单体与二酐单体在催化剂的作用下反应，得到聚酰亚胺；s2、将s1中所述聚酰亚胺溶于第二极性有机溶剂中，形成3wt％～40wt％的成膜溶液，将所述成膜溶液进行成膜处理，得到中间体膜；所述中间体膜为平板均质膜或中空纤维膜；s3、向s2中所述中间体膜通入氩气或氮气和氧气的混合吹扫气，进行热氧化交联反应，得到所述热交联聚合物分离膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述含苄甲基的二胺单体选自结构式为nh
2-r
’‑
nh2的单体，其中r’选自以下结构基团：3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述二酐单体选自结构式为的单体，其中r选自以下结构基团：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述第一极性有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺和/或n-甲基吡咯烷酮；s2中，所述第二极性有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、氯仿和四氢呋喃中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，所述中间体膜为平板均质膜时，所述成膜处理包括以下步骤：将所述成膜溶液涂覆基体表面上，溶剂挥发获得均质膜，将所得均质膜干燥即得所述平板均质膜。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，所述中间体膜为中空纤维膜时，所述成膜处理包括以下步骤：将所述成膜溶液通过筛网过滤，于15-50℃下进行脱气，将脱气后的成膜溶液进行纺丝，形成所述中空纤维膜。7.权利要求1-6所述的制备方法制备得到的热交联聚合物分离膜。8.根据权利要求7中所述的热交联聚合物分离膜在分离混合气体中的应用；所述混合气体为co2和ch4的混合或者h2和ch4的混合。9.根据权利要求8中所述的应用，其特征在于，当混合气体中含有甲烷和二氧化碳时，二氧化碳渗透系数为100barrer，二氧化碳塑化点为50大气压以上，混合气体二氧化碳甲烷分离选择性系数达到70以上；当混合气体为氢气和甲烷时，氢气渗透系数为200-600barrer，氢气和甲烷选择性系数达到100以上。10.权利要求7中所述的热交联聚合物分离膜在制备耐塑化性气体分离膜、有机液体中的小分子分离膜或耐溶胀纳滤膜中的应用。

技术总结
本发明提出了一种热交联聚合物分离膜的制备方法及应用。该方法使用热氧交联来制备稳定的共价交联聚酰亚胺膜，它具有温和的反应温度，保持主链完整性及抗塑化性能优异等优点。本发明建立了氧诱导苯环上甲基取代基脱氢的策略，以在温和的条件下在苄基聚酰亚胺体系中构建交联网络，交联后的膜具有更高的链堆叠密度，这使得交联膜即使在高压CO2进料条件下也表现出非常出色的抗塑化性能。有望用于气体分离、有机纳滤等分子分离领域。有机纳滤等分子分离领域。有机纳滤等分子分离领域。


技术研发人员：王正宫 靳健
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/2/24