本发明涉及一种用于二氧化硫气体分离的分离膜，具体地，本发明公开了一种用于二氧化硫分离的聚偏氟乙烯-聚醇嵌段共聚物气体分离膜。聚偏氟乙烯-聚醇嵌段共聚物气体分离膜中，聚偏氟乙烯嵌段分子量至少4900，所占嵌段共聚物的总量至少50%，聚醇分子量至少100，所占嵌段共聚物的总量至少2%。制备的分离膜可用于对含有二氧化硫气体的混合气体的分离。
背景技术：
气体经高分子膜因透过速度不同被分离，分离性能同气体分子，膜的结构性质及气体分离与膜的相互作用等因素有关。渗透扩散机理是致密气体分离膜的主要分离机理。不同气体在分离膜中的溶解扩散能力不同，进而实现气体分离。对于二氧化硫而言，其属于凝聚性气体，在大多数高分子材料中有较大的溶解度，因此，对于二氧化硫与二氧化碳，氮气，氧气等气体的分离，在膜材料的设计时，尽可能的提高膜对二氧化硫的溶解能力，进而提高分离系数。
目前常用的膜材料中，聚偏氟乙烯材料由于具有优良的化学稳定性、热稳定性和耐酸碱等性能特点，将其制备成致密的气体分离膜，在气体分离领域具有广泛的应用空间。然而，单纯通过聚偏氟乙烯材料制备的分离膜，二氧化硫在其溶解度和渗透系数较低，很难实现快速分离。
技术实现要素：
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于二氧化硫气体分离的分离膜。通过制备聚偏氟乙烯-聚醇嵌段共聚物，以其为膜材料制备气体分离膜，通过提高二氧化硫的渗透扩散系数，实现二氧化硫气体的快速分离。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于二氧化硫气体分离的分离膜，其特征在于，
(a)具有支撑层和形成于其上的截留功能层的多层结构，且截留功能层和支撑层的界面为连续结构。
(b)所述的截留功能层和支撑层都是多孔结构，其中截留功能层的表面膜孔直径为0.1~1纳米，支撑层与截留功能层粘结处的表面膜孔直径为10~1000纳米。截留功能层表面膜孔直径小于支撑层表面膜孔直径。
(c)气体分离膜厚度为0.1~1微米；其中截留功能层厚度为0.01~0.5微米，占分离膜厚度的1~50%；支撑层厚度为0.5~0.99微米，占分离膜厚度的50~99%。
(d)气体分离膜可为平板膜或中空纤维分离膜。
其特征还在于：聚偏氟乙烯嵌段分子量至少4600，所占嵌段共聚物的总量至少50%，聚醇分子量至少400，所占嵌段共聚物的总量至少2%，可用于对含有二氧化硫气体的空气和烟气的分离，对于二氧化硫的渗透系数不低于4000barrer。
其中聚醇包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、聚乙二醇甲基丙烯酸酯（pegma）、聚氧丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯醇、葡聚糖和壳聚糖等至少含有一个羟基的亲水性材料。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种用于二氧化硫气体分离的分离膜，该分离膜对含有二氧化硫的混合气体具有快速分离的特点。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合具体实施方式对本发明做出进一步的说明和介绍。
实施例1
使用相转化法制备聚偏氟乙烯-聚乙二醇气体分离膜，该气体分离膜为平板膜，该平板膜具有支撑层和截留层结构，为连续结构。使用扫描电镜观察发现截留功能层和支撑层都是多孔结构，其中截留层的表面孔径为1纳米，支撑层与截留功能层粘结处的表面膜孔直径为1000纳米，整个平板膜的厚度为0.1微米，其中截留层厚度为0.01微米，支撑层的0.09微米。平板膜中聚偏氟乙烯嵌段分子量为20000，聚乙二醇的分子量为5000，对于二氧化硫的渗透系数为6500barrer。
实施例2
使用相转化法制备聚偏氟乙烯-聚丙二醇气体分离膜，该气体分离膜为中空纤维分离膜，该中空纤维分离膜具有支撑层和截留层结构，为连续结构。使用扫描电镜观察发现截留功能层和支撑层都是多孔结构，其中截留层的表面孔径为0.1纳米，支撑层与截留功能层粘结处的表面膜孔直径为10纳米，中空纤维分离膜的厚度为1微米，其中截留层厚度为0.01微米，支撑层的0.99微米。中空纤维分离膜中聚偏氟乙烯嵌段分子量为4600，聚乙二醇的分子量为400，对于二氧化硫的渗透系数为4000barrer。
实施例3
使用相转化法制备聚偏氟乙烯-聚醇气体分离膜，该气体分离膜为平板膜，该平板膜具有支撑层和截留层结构，为连续结构。该平板膜中聚醇的种类及膜性能参数如表1所示。
需要说明的是上述实施例仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所做出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。