聚酰亚胺气体分离膜及其制备方法和应用与流程

文档序号:11791450阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚酰亚胺气体分离膜,它是由等摩尔的二酐单体与二胺单体制成;其特征在于:所述二酐单体由6FDA与TTD组成;所述二胺单体由一种含螺环结构的二胺单体与BIA组成;所述含螺环结构的二胺单体为SBF或者CSBF或者BSBF。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺气体分离膜,其特征在于:所述6FDA与所述TTD的摩尔比为1∶1~4∶1。

3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺气体分离膜,其特征在于:所述含螺环结构的二胺单体与所述BIA的摩尔比为1∶1~1∶9。

4.根据权利要求2所述的聚酰亚胺气体分离膜,其特征在于:所述含螺环结构的二胺单体与所述BIA的摩尔比为1∶1~1∶9。

5.权利要求1至4之一所述的聚酰亚胺气体分离膜的制备方法,具有以下步骤:

①先将含螺环结构的二胺单体与BIA溶于非质子极性溶剂中,然后先后加入6FDA和TTD,在0~50℃的温度下搅拌反应4~50h,得到聚酰胺酸溶液;

②将步骤①得到的聚酰胺酸溶液进行热酰亚胺化处理得到聚酰亚胺粉末;

③将步骤②得到的聚酰亚胺粉末溶解在非质子极性溶剂中,配制成固含量为10~25%的聚酰亚胺溶液;

④将步骤③得到的聚酰亚胺溶液制成聚酰亚胺气体分离膜。

6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺气体分离膜的制备方法,其特征在于:步骤①中所述的非质子极性溶剂为N-甲基-2吡咯烷酮或者N,N'-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求5所述的聚酰亚胺气体分离膜的制备方法,其特征在于:步骤②中所述的热酰亚胺化处理具体方法如下:向所述聚酰胺酸溶液中加入带水剂,回流搅拌7~48h,得到均相的聚酰亚胺溶液;然后完全蒸出带水剂,停止加热,待其自然冷却至室温后,将反应液倒入高速搅拌的甲醇中,得到沉淀物;将所得沉淀物先后经甲醇和无水甲醇充分洗涤、过滤、自然干燥后,在真空120℃下继续干燥24h,得到聚酰亚胺粉末。

8.根据权利要求5所述的聚酰亚胺气体分离膜的制备方法,其特征在于:步骤③中所述的非质子极性溶剂为N-甲基-2吡咯烷酮、N,N'-二甲基甲酰胺、N,N'-二甲基乙酰胺中的一种或两种。

9.根据权利要求5所述的聚酰亚胺气体分离膜的制备方法,其特征在于:步骤④的具体方法如下:将所得聚酰亚胺溶液涂覆在基板上,控制液膜在溶剂挥发后的厚度为5~70μm,于高温烘道中脱除溶剂,然后自然冷却至室温,脱膜,即得聚酰亚胺气体分离膜。

10.权利要求1至4之一所述的聚酰亚胺气体分离膜用于二氧化碳的分离与回收,包括生物气体中二氧化碳与甲烷的分离、天然气中二氧化碳的除去以及油田采油中二氧化碳的回收。

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