本发明属于膜分离技术领域，涉及到一种pei气体分离膜制备条件优化方法。
背景技术：
聚醚酰亚胺(polyetherimide，简称pei)是无定形聚醚酰亚胺所制造的超级工程塑料，具有最佳之耐高温及尺寸稳定性，以及抗化学性、阻燃、电气性、高强度、高刚性等等，pei树脂可广泛应用耐高温端子，ic底座、照明设备、fpcb(软性线路板)、液体输送设备、飞机内部零件、医疗设备和家用电器等。
在气体分离膜制备的过程中采用聚醚酰亚胺为材料进行制备，决定膜的性能优劣的主要性能参数为膜的选择性集渗透性，膜的渗透性能好可以提高生产效率，降低生产成本；膜的选择性高儿科一提高分离效率和产品的回收率，因此一个好的气体分离膜应该同时具备高的选择性和大的渗透性。
现有的气体分离膜制备的条件无法达到最优状态，进而导致气体分离膜的性能无法得到提升，进而造成企业的成产效率低、成本高和分离效率低的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种pei气体分离膜制备条件优化方法，用于使气体分离膜的制备条件得到提升，进而提升气体分离膜的性能参数，提高生产效率、降低成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种pei气体分离膜制备条件优化方法，包括以下步骤：
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，进行溶解；
s3、在一定条件下，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为24-36h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发；
s7、将蒸发后的铸膜液，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
进一步地，所述步骤s1中干燥的条件为温度110-150℃，干燥时间2-6h。
进一步地，所述步骤s2中pei与dmac溶液的质量比为2-3:7。
进一步地，所述步骤s3中，所述一定条件为80-90℃的温度下的条件下，搅拌10-14h，提高溶解率。
进一步地，所述步骤s6中脱泡后的铸膜液的蒸发温度为10-30℃，蒸发时间为10-30min。
本发明的有益效果：
本发明在不同的环境条件下制备气体分离膜，通过对聚合物浓度、蒸发时间和凝胶浴温度进行因素检测，可分析膜在不同的因素条件下的性能，进而判断影响膜性能的因素，通过该优化方法可优化制膜的条件和其他因素，提高气体分离膜的性能，进而提高膜的生产效率、降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本发明为一种pei气体分离膜制备条件优化方法，包括以下步骤:
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥，保持干燥的温度为110℃，干燥时间2h；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，pei与dmac溶液的质量比为2:7；
s3、在80℃的条件下，搅拌10h，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为24h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发，蒸发的温度为10℃，蒸发时间为10min；
s7、在15℃的环境下，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、经8h后，使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
实施例2:
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥，保持干燥的温度为120℃，干燥时间3h；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，pei与dmac溶液的质量比为2.3:7；
s3、在85℃的条件下，搅拌11h，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为30h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发，蒸发的温度为10℃，蒸发时间为10min；
s7、在20℃的环境下，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、经10h后，使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
实施例3:
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥，保持干燥的温度为140℃，干燥时间4h；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，pei与dmac溶液的质量比为2.3:7；
s3、在85℃的条件下，搅拌12h，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为30h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发，蒸发的温度为15℃，蒸发时间为15min；
s7、在20℃的环境下，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、经10h后，使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
实施例4:
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥，保持干燥的温度为150℃，干燥时间6h；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，pei与dmac溶液的质量比为2.6:7；
s3、在90℃的条件下，搅拌14h，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为36h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发，蒸发的温度为10℃，蒸发时间为15min；
s7、在25℃的环境下，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、经12h后，使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
实施例5:
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥，保持干燥的温度为150℃，干燥时间6h；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，pei与dmac溶液的质量比为3:7；
s3、在90℃的条件下，搅拌14h，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为36h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发，蒸发的温度为20℃，蒸发时间为25min；
s7、在25℃的环境下，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、经12h后，使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
实施例6:
s1、将pei放置于干燥箱内进行干燥，保持干燥的温度为150℃，干燥时间6h；
s2、干燥后的pei加入一定量的dmac溶液中，pei与dmac溶液的质量比为3:7；
s3、在90℃的条件下，搅拌14h，得到完全透明的均质的铸膜液；
s4、对均质的铸膜液采用过滤网进行过滤；
s5、将过滤后的铸膜液放置于真空环境下，进行脱泡处理，脱泡时间为36h；
s6、将脱泡后的铸膜液，放入器皿中进行水浴蒸发，蒸发的温度为30℃，蒸发时间为30min；
s7、在25℃的环境下，浇铸在玻璃板上形成薄膜，并放置在乙醇中进行浸泡；
s7、经12h后，使用无水乙醇清洗,清洗后的膜在自然环境下进行干燥形成膜；
s8、对制成的膜的分离系数和渗透通量进行检测。
对不同实施例下制成的膜进行检测，当pei与dmac溶液的质量比为2:7，蒸发的温度为10℃，蒸发时间为10min时，膜的分离系数为3.52，渗透通量为18.96*10-4/cm3(stp).cm-2.s-1.cmhg-1；
当pei与dmac溶液的质量比为2.3:7，蒸发的温度为10℃，蒸发时间10min时，膜的分离系数为6.49，渗透通量为9.36*10-4/cm3(stp).cm-2.s-1.cmhg-1；
当pei与dmac溶液的质量比为2.3:7，蒸发的温度为15℃，蒸发时间15min时，膜的分离系数为9.28，渗透通量为7.96*10-4/cm3(stp).cm-2.s-1.cmhg-1；
当pei与dmac溶液的质量比为2.6:7，蒸发的温度为10℃，蒸发时间15min时，膜的分离系数为58.42，渗透通量为1.57*10-4/cm3(stp).cm-2.s-1.cmhg-1；
当pei与dmac溶液的质量比为3:7，蒸发的温度为20℃，蒸发时间25min时，膜的分离系数为16.25，渗透通量为8.24*10-4/cm3(stp).cm-2.s-1.cmhg-1；
当pei与dmac溶液的质量比为3:7，蒸发的温度为30℃，蒸发时间30min时，膜的分离系数为3.79，渗透通量为5.96*10-4/cm3(stp).cm-2.s-1.cmhg-1；
根据以上实施例对膜的分离系数和渗透通量进行分析，可知，在pei气体分离膜制备的过程中，聚合物的浓度、蒸发时间以及凝胶浴的温度对刮膜的影响，综上所述，当pei与dmac溶液的质量比为2.6:7，蒸发的温度为10℃，蒸发时间15min时，膜的分离系数和渗透通量均处于最佳状态，保证膜的制备效果。
根据实施例中pei与dmac溶液的质量比不断增大，聚合物的浓度不断增大，随着聚合物的浓度增大，膜粘度变大、流动性差，不易成膜，因此应保证膜液浓度不易超过30％。
根据实施例中将脱泡后的铸膜液，放入器皿中蒸发，随着蒸发的温度和时间的增长，导致铸膜液的浓度提高，进而导致内部溶液向外会发，溶液在挥发时，冲破膜表面的致密层而产生针孔状缺陷。
通过对聚合物的浓度、蒸发时间以及凝胶浴温度等的分析检测，可检测出在气体膜分离的过程中，影响膜性能的主要因素为聚合物浓度、蒸发时间和凝胶浴温度。
本发明在不同的环境条件下制备气体分离膜，通过对聚合物浓度、蒸发时间和凝胶浴温度进行因素检测，可分析膜在不同的因素条件下的性能，进而判断影响膜性能的因素，通过该优化方法可优化制膜的条件和其他因素，提高气体分离膜的性能，进而提高膜的生产效率、降低生产成本。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。