聚酰亚胺组成物以及分离膜的制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚酰亚胺组成物以及分离膜的制备方法，其分离膜的制备方法，包括以下步骤。提供包括可溶性聚酰亚胺、交联剂及溶剂的聚酰亚胺组成物。可溶性聚酰亚胺由以下式1表示，其中B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基，A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基，A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，0.1≤X≤0.9。交联剂为氮丙啶系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧树脂系交联剂、二胺交联剂或三胺交联剂。使聚酰亚胺组成物进行交联制程。将经交联制程的聚酰亚胺组成物涂布于基材上，以形成聚酰亚胺膜层。对聚酰亚胺膜层进行湿式相转换制程。本发明专利技术利于制备具有良好加工性、耐溶剂性的分离膜。

Polyimide composition and preparation method of separation film

The present invention provides a polyimide composition and a preparation method of the separation film, and the preparation method of the separation film comprises the following steps. Polyimide compositions comprising soluble polyimides, crosslinking agents and solvents are provided. By the following formula 1 soluble polyimide, wherein B is a tetravalent organic derivative based self containing aromatic radical four carboxylic acid anhydride two, A derived two valent organic radical self containing aromatic amine radical two, A 'derivative two valence based self containing aromatic organic radicals and carboxylic acid group two amine 0.1 = X = 0.9. The cross linking agents are nitrogen based pyridine series crosslinking agent, isocyanate crosslinking agent, epoxy resin crosslinking agent, two amine crosslinking agent or three amine crosslinker. Crosslinking process for polyimide components. Polyimide components were crosslinked on the substrate to form polyimide film. Wet phase inversion process for polyimide film. The present invention is advantageous to the preparation of a separation film with good processability and solvent resistance.

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺组成物以及分离膜的制备方法
本专利技术涉及一种组成物，尤其涉及一种聚酰亚胺组成物以及分离膜的制备方法。
技术介绍
薄膜分离程序是分离科学领域中逐渐备受重视的技术，其广泛地应用在分离气相或液相中的组分，例如气体分离、渗透蒸发(pervaporation，PV)或液体过滤等。在传统的薄膜分离法中，薄膜的材料通常选用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、陶瓷或玻璃纤维。虽然PTFE、陶瓷或玻璃纤维分离膜皆具有良好的耐溶剂性，但陶瓷或玻璃纤维分离膜却不具备加工性。另外，在目前技术中，PTFE、陶瓷或玻璃纤维分离膜皆仅能应用于微过滤法(microfiltration，MF)。因此，制备出具有良好耐溶剂性、加工性且能够应用于超滤膜法(ultrafiltration，UF)、纳米过滤法(nanofiltration，NF)等的分离膜是目前此领域极欲发展的目标之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种聚酰亚胺组成物，其可应用于分离膜的制备方法中，且通过所述制备方法得以制备出具有良好耐溶剂性、加工性且能够应用于UF、NF的分离膜。本专利技术的分离膜的制备方法，包括以下步骤。首先，提供聚酰亚胺组成物，其中聚酰亚胺组成物包括可溶性聚酰亚胺、交联剂以及溶剂。可溶性聚酰亚胺由以下式1表示：其中B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基，A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基，A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，以及0.1≤X≤0.9。交联剂为氮丙啶系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧树脂系交联剂、二胺交联剂或三胺交联剂。使聚酰亚胺组成物进行交联制程。将经交联制程的聚酰亚胺组成物涂布于基材上，以形成聚酰亚胺膜层。对聚酰亚胺膜层进行湿式相转换制程。在本专利技术的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括添加剂，且添加剂包括界面活性剂、成孔剂或其组合。在本专利技术的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇单月桂酸酯、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮或其组合。在本专利技术的一实施方式中，其中以上述的聚酰亚胺组成物的总重量计，可溶性聚酰亚胺的含量为5wt％至25wt％，交联剂的含量为1wt％至15wt％，以及添加剂的含量为1wt％至30wt％。在本专利技术的一实施方式中，在上述的式1中，B为A为以及A’为在本专利技术的一实施方式中，上述的式1中，B为A为以及A’为在本专利技术的一实施方式中，上述的氮丙啶系交联剂可包括：在本专利技术的一实施方式中，上述的交联制程的制程时间介于1小时至8小时之间，交联制程的制程温度介于15℃至100℃之间。在本专利技术的一实施方式中，上述的聚酰亚胺膜层的厚度介于50μm至200μm之间。在本专利技术的一实施方式中，在对上述的聚酰亚胺膜层进行湿式相转换制程之前，还包括使聚酰亚胺膜层静置5分钟至120分钟。本专利技术的聚酰亚胺组成物包括可溶性聚酰亚胺、交联剂以及溶剂。可溶性聚酰亚胺由以下式1表示：其中B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基，A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基，A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，以及0.1≤X≤0.9。交联剂为氮丙啶系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧树脂系交联剂、二胺交联剂或三胺交联剂。在本专利技术的一实施方式中，上述的式1中，B为A为以及A’为在本专利技术的一实施方式中，上述的式1中，B为A为以及A’为在本专利技术的一实施方式中，上述的氮丙啶系交联剂可包括：在本专利技术的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括添加剂，且添加剂包括界面活性剂、成孔剂或其组合。在本专利技术的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇单月桂酸酯、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮或其组合。在本专利技术的一实施方式中，以上述的聚酰亚胺组成物的总重量计，可溶性聚酰亚胺的含量为5wt％至25wt％，交联剂的含量为1wt％至15wt％，以及添加剂的含量为4wt％至30wt％。基于上述，在本专利技术的聚酰亚胺组成物中，通过包括可溶性聚酰亚胺、交联剂及溶剂，且可溶性聚酰亚胺含有特定比例的衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基以及衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，使得可溶性聚酰亚胺能够溶于溶剂中以及与交联剂进行交联。如此一来，本专利技术的聚酰亚胺组成物有利于进行薄膜成型加工，并且本专利技术使用所述聚酰亚胺组成物的分离膜的制备方法能够制备出具有良好加工性、耐溶剂性、且适用于UF、NF的分离膜。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式作详细说明如下。具体实施方式在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。在本文中，有时以键线式(skeletonformula)表示聚合物或基团的结构。这种表示法可以省略碳原子、氢原子以及碳氢键。当然，结构式中有明确显示出原子或原子基团的，则以显示的为准。为了制备出具有良好耐溶剂性、加工性且能够应用于UF、NF的分离膜，本专利技术提出一种聚酰亚胺组成物，以及使用所述聚酰亚胺组成物的分离膜的制备方法，而藉由所述分离膜的制备方法制得的分离膜可达到上述优点。以下，特举实施方式详细描述本专利技术的聚酰亚胺组成物、以及分离膜的制备方法，以作为本专利技术确实能够据以实施的范例。[聚酰亚胺组成物]本专利技术的一实施方式的聚酰亚胺组成物包括可溶性聚酰亚胺、交联剂以及溶剂。在本实施方式中，可溶性聚酰亚胺由以下式1表示：在上述式1中，B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基。也就是说，B为含有芳香族基的四羧酸二酐中除了2个羧酸酐基(-(CO)2O)以外的残基。在本文中，所述含有芳香族基的四羧酸二酐亦称为二酐单体。具体而言，在本实施方式中，B为也就是说，所述含有芳香族基的四羧酸二酐(即二酐单体)可以是4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(bis-(3-phthalylanhydride)ether，简称ODPA)、均苯四甲酸二酐(1,2,4,5-benzenetetracarboxylicanhydride，简称PMDA)、4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐(4,4’-(hexafluoro-isopropylidene)diphthalicanhydride，简称6FDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐(3,3’,4,4’-Benzophenonetetracarboxylicdianhydride，简称BTDA)、或3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐(3,3’,4,4’-Biphenyltetracarboxylicdianhydride，简称BPDA)。在上述式1中，A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基、以及A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基。也就是说，A及A’分别为二胺化合物中除了2个氨基(-NH2)以外的残基。在本文中，所述含有芳香族基的二胺、以及含有芳香族基及羧酸基的二胺皆称为二胺单体。从另一观点而言，在本实施方式中，制备式1所示的可溶性聚酰亚胺时，须采用多种二胺单体。具体而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离膜的制备方法，其特征在于，包括：提供聚酰亚胺组成物，其中所述聚酰亚胺组成物包括：可溶性聚酰亚胺，其由以下式1表示：

【技术特征摘要】
2016.04.08 TW 1051110051.一种分离膜的制备方法，其特征在于，包括：提供聚酰亚胺组成物，其中所述聚酰亚胺组成物包括：可溶性聚酰亚胺，其由以下式1表示：其中B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基；A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基；A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基；以及0.1≤X≤0.9；交联剂，其中所述交联剂为氮丙啶系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧树脂系交联剂、二胺交联剂或三胺交联剂；以及溶剂；使所述聚酰亚胺组成物进行交联制程；将经所述交联制程的所述聚酰亚胺组成物涂布于基材上，以形成聚酰亚胺膜层；以及对所述聚酰亚胺膜层进行湿式相转换制程。2.根据权利要求1所述的分离膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰亚胺组成物还包括添加剂，且所述添加剂包括界面活性剂、成孔剂或其组合。3.根据权利要求1所述的分离膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰亚胺组成物还包括山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇单月桂酸酯、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮或其组合。4.根据权利要求2所述的分离膜的制备方法，其特征在于，以所述聚酰亚胺组成物的总重量计，所述可溶性聚酰亚胺的含量为5wt％至25wt％，所述交联剂的含量为1wt％至15wt％，以及所述添加剂的含量为1wt％至30wt％。5.根据权利要求1所述的分离膜的制备方法，其特征在于，B为A为以及A’为6.根据权利要求1所述的分离膜的制备方法，其特征在于，B为A为以及A’为7.根据权利要求1所述的分离膜的制备方法，其特征在于，所述氮丙啶系交联剂包括：8.根据权利要求1所述的分离膜的制备方法，其特征在于，所述交联制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周上智，陈俊宏，林俊宏，李魁然，
申请(专利权)人：财团法人纺织产业综合研究所，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71