The invention mainly relates to a polyimide composite film used for pervaporation and separation of amide / water and the preparation method, which belongs to the field of pervaporation separation technology. The polyimide composite membrane is obtained by impregnating and pulling a layer of dense polyimide separation layer on the inorganic porous basement membrane. In order to prepare the polyimide pervaporation composite membrane with high separation performance, the main chain structure of the precursor polyamide acid resin of the polyimide membrane of the separation layer is symmetrical and contains rigid chain (such as benzene ring) group, in which the main chain structure contains rigid chain segments and has symmetry. The film obtained by this invention has reached the requirement of amido / water mixed pervaporation membrane for solvent resistance and selective separability, and is suitable for the preparation and application of pervaporation membrane.
【技术实现步骤摘要】
用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜及其制备方法
本专利技术技术主要涉及一种用于渗透汽化分离酰胺/水的聚酰亚胺复合膜及其制备方法,属于渗透汽化分离
技术介绍
酰胺类溶剂,如:二甲基甲酰胺(DMF),二甲基乙酰胺(DMAc)等,虽然本身不能不易给出质子,但由于能使阳离子溶剂化,从而具有很强的溶解能力。这类溶剂兼具很好的热稳定性及化学稳定性,广泛应用于石油化工、有机合成、农药、医药、合成革工业等领域。据统计,近年来我国合成革工业、腈纶工业、氨纶工业、染料业和石油化工等行业每年对酰胺溶剂的需求量超过20万吨。其使用部分形成5-20wt%左右的稀液,由于精馏分离能耗大、成本高,而被企业直接排放,不仅污染了环境,还造成了大量该类溶剂的资源浪费。因此,对各行业使用后的酰胺类溶剂进行回收与处理成为工业领域的一个重要问题。传统的分离回收方法有精馏、吸附、液-液萃取、化学法、生物法等,这些方法的适用浓度范围和特点如表1所示。它们具有工艺流程短、操作简单等优点,但存在能耗高、污染大、经济不合理等问题。渗透汽化(PV)技术作为一种新型膜分离技术,其优势在于能实现普通蒸馏法难以或不能分离的近沸点、恒沸点混合液,在有机溶剂回收方面得到更好应用,并且具有高效、节能、环保、操作简便、易于控制等特点,近20年来得到迅速发展,传统的分离回收技术局限为研发渗透汽化膜分离技术提供了有利契机。渗透汽化的核心是膜材料的选择,对于酰胺类溶剂,如N,N-二甲基甲酰胺(DMF),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等,一般高分子膜材料不易承受,膜材料在此类溶剂中易发生溶胀甚至溶解的现象,使得渗透汽 ...
【技术保护点】
用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜,该聚酰亚胺复合膜主要包括两层,第一层为具有分离功能的聚酰亚胺分离层,第二层为起支撑作用的无机多孔基膜层,其特征在于,分离层聚酰亚胺膜的前驱体聚酰胺酸树脂的主链结构具有对称性且含刚性链基团。
【技术特征摘要】
1.用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜,该聚酰亚胺复合膜主要包括两层,第一层为具有分离功能的聚酰亚胺分离层,第二层为起支撑作用的无机多孔基膜层,其特征在于,分离层聚酰亚胺膜的前驱体聚酰胺酸树脂的主链结构具有对称性且含刚性链基团。2.如权利要求1所述的用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜,其特征在于,所述的无机多孔基膜层,一方面提供无机膜的耐溶剂性和高强度支撑,另一方面提供渗透气体的渗透通道,提高气体渗透速度;该支撑无机多孔基膜主要原料是α-Al2O3,膜厚1~5mm,孔径2~3μm,纯水通量为19~30m3·m-2·h-1·bar-1,孔隙率为30%~45%。3.如权利要求1所述的用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜,其特征在于,所述的具有分离功能的聚酰亚胺分离层,厚20~50μm。4.如权利要求1所述的用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤(1),采用低温缩聚法合成聚酰胺酸(PAA)溶液;将二胺单体、二酐单体和有机溶剂混合、机械搅拌后,在冰浴、氮气氛围下搅拌反应3h,反应结束经脱泡后得到PAA溶液;步骤(2),采用浸渍提拉法制备复合膜,将PAA铸膜液均匀涂覆至无机多孔基膜表面,使PAA溶液在其表面铺展开形成复合膜,然后将复合膜放入烘箱中进行程序升温热亚胺化反应,自然冷却至室温后得到聚酰亚胺复合膜。5.如权利要求4所述的用于渗透汽化分离酰胺/水的PI复合膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述二胺单体为4,4'-二氨基二苯醚、3,5-二氨基...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟璟,马文中,邓力,徐荣,张琪,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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