专利名称：一种功能性聚硅氧烷及其制备和在气体分离膜中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功能性聚硅氧烷的制备及其在气体分离膜中的应用。
背景技术：
气体膜分离技术是以膜两侧气体分压差为推动力，利用气体在膜中渗透速率的差异来实现分离的过程。两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异，导致不同气体在膜中相对渗透率的不同，从而可以实现这些气体的分离。聚二甲基硅氧烷是目前非常重要的气体分离膜材料之一，其分子结构式如下
权利要求
1.一种功能性聚硅氧烷，其特征在于其为线性长链结构，重复单元如下所示
2.—种权利要求I所述的功能性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于 包括以下反应步骤 (1)按比例将2，4，6，8_四甲基环四硅氧烷(D/)与正丁烯、正戊烯、正辛烯、正庚烯或苯乙烯烃中的一种和催化剂在溶剂中混合，然后通过硅氢加成反应生成四甲基四烷基环四硅氧烷(D/2)； (2)按比例将含硅环状单体、D/2、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D/)、封端剂及催化剂混合，通过平衡聚合反应生成功能性聚硅氧烷。
3.按照权利要求2所述的功能性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于步骤(I)中所述的溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳或四氢呋喃；催化剂为氯钼酸二乙烯基四甲基二硅氧烷、氯钼酸-异丙醇或氯钼酸-邻苯二甲酸二乙酯，其添加量为催化剂量；反应温度为30-100°C，反应时间为3-30小时；长链烯烃或苯基烯烃中含有的烯烃键与D/的摩尔比大于4 I。
4.按照权利要求2所述的功能性聚硅氧烷的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的硅环状单体为八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、六乙基环二娃氧烧、八丙基环四娃氧烧或TK丙基环二娃氧烧；封端剂为四甲基_■乙稀基_■娃氧烧；催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、四甲基氢氧化铵或三氟甲基磺酸，其添加量为催化剂量；反应温度为30-10(TC，反应时间为O. 5-10小时，封端剂用量相对硅环状单体为O.01-1. 0wt%。
5.一种权利要求I所述功能性聚硅氧烷在制备气体分离膜中的应用，其特征在于 (1)不对称多孔支撑层的制备将高聚物和添加剂溶解在有机溶剂中配成铸膜液，在玻璃板或者无纺布上流延，相转化法制备不对称多孔支撑膜； (2)将制备的功能性聚硅氧烷、交联剂和催化剂溶于溶剂形成涂膜液； (3)将涂膜液涂覆在不对称多孔支撑膜的表面，待溶剂挥发后，在热处理使其固化成膜；制得的复合膜。
6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于 步骤(I)中所述的高聚物为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚醚酰亚胺中的一种或二以上的混合物；有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或二以上的混合物；添加剂为甲基溶纤剂、聚乙二醇、氯化锂、磷酸三丁酯、聚乙烯基吡咯烷酮或1，4-丁内酯等。
7.按照权利要求5所述的应用，其特征在于步骤(2)中所述的交联剂为含氢硅油；催化剂为氯钼酸二乙烯基四甲基二硅氧烷、氯钼酸-异丙醇或氯钼酸-邻苯二甲酸二乙酯，其添加量为催化剂量；溶剂为石油醚或正己烷；功能性聚硅氧烷的浓度为O. 5-10Wt%，功能性聚硅氧烷中的烯烃双键和交联剂中的硅氢键的摩尔比为I : 1-1.5。
8.按照权利要求5所述的应用，其特征在于步骤(3)中所述的热处理温度为50-100°C，热处理时间为O. 5-5小时。
全文摘要
本发明涉及一种功能性聚硅氧烷的制备及其在气体分离膜中的应用。所述聚硅氧烷采用硅单体及功能性单体通过硅氢加成和平衡聚合法制备，分子中含有碳碳双键或硅氢键等功能性官能团。本发明化合物可通过在多孔支撑膜表面进一步交联反应制取气体分离复合膜，以用于空气或有机挥发性气体混合物的分离。
文档编号C08J3/24GK102827371SQ20111016478
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者曹义鸣, 康国栋, 于海军 申请人:中国科学院大连化学物理研究所