一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备及应用，涉及高分子材料薄膜制备技术领域。本发明专利技术包括聚醚胺（PEA，分子量400）和共混膜，在PEA添加共混膜，所述共混膜以聚酰胺‑聚醚嵌段共聚物Pebax为膜基质，在膜基质中掺入PEA。本发明专利技术方法制备的Pebax/PEA共混膜渗透选择性数据超过了单一的Pebax膜的渗透选择性，提高了单一材料的分离性能，因此利用PEA特殊的分子结构用于提高膜的气体渗透性和选择性是一个有效的改善共混膜性能的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备及应用
本专利技术属于高分子材料薄膜制备
，特别是涉及一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备及应用。
技术介绍
生物沼气作为现阶段重要的可再生清洁能源，普及生物沼气的使用，可以有效地增加不可再生天然气的努力值，同时减缓生物废物带来的环境问题；然而新采集的生物沼气中通常含有CO2等酸性杂质气体，CO2酸性杂质气体不仅会影响甲烷的热值和质量，使其管道堵塞，而且严重的会使管道和设备受到腐蚀，所以使用生物沼气之前，必须脱除CO2酸性杂质气体，因此，CO2分离成为一个必要且关键的工业过程，高效低能耗和环境友好的CO2分离技术是解决生物沼气气体净化问题的关键，膜分离技术以其效率高、能耗低、绿色环保等特点在CO2分离领域展现了良好的发展前景，CO2分离技术的关键是CO2分离膜材料，CO2分离膜材料是指对物质具有选择透过性的材料；因此开发高渗透性、高选择性的CO2分离膜材料具有重要的理论价值和现实意义；CO2分离膜材料通常被分为高分子膜和无机膜两大类，高分子膜作为CO2分离膜材料具有以下特点：良好的成膜性、热稳定性、渗透性和柔韧性，并且有机材料价格低廉；因此，高分子膜是一个很好地选择对象，考虑到单一的高分子膜材料在性能上具有一定的局限性，对单一的高分子膜材料进行改性可带来更高的效益，共混法具有简单易操作的特点，因此是高分子膜材料常见的改性方法之一，共混膜对CO2分离的主要特点是相形为，添加剂可以增强膜的抗塑性，并且可以通过调节添加剂的共混比例，促进CO2在膜内的传递；>近年来，随着研究者在共混膜方面研究的不断发展，在膜内构建强化CO2促进传递作用的思想作为一种有效的分离方法已经引起了研究者们的关注，目前用于制备共混膜且能与CO2发生作用的小分子物质的添加剂有：聚乙二醇(PEG)、三乙醇胺(TEA)、氨基酸盐和离子液体等材料，但该类材料对橡胶态高分子膜带来的CO2分离性能不足，仍存在一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备，解决现有应用材料对橡胶态高分子膜带来的CO2分离性能不足等的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备，包括聚醚胺(PEA，分子量400)和共混膜，在PEA添加共混膜，所述共混膜以聚酰胺-聚醚嵌段共聚物Pebax为膜基质，在膜基质中掺入PEA；优选地，包括对Pebax溶液的制备，并将制得的Pebax溶液与现有的PEA进行物理共混；所述Pebax溶液的制备方法包括如下步骤：步骤1：称取一定量的Pebax颗粒；步骤2：将上述步骤称取的Pebax颗粒加入质量分数为70％的乙醇/30％的水溶液中配制成质量浓度为4％的溶液，然后进行搅拌，搅拌温度为80℃，搅拌时长为2h，使Pebax完全溶解，即得Pebax溶液；所述PEA添加共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将一定量的PEA掺入上述制得的Pebax溶液中，于室温下搅拌3h至添加剂在溶液中混合均匀，得到铸膜液；步骤2:将上述步骤所得的铸膜液倒在洁净的超平表面皿上流延，在25℃下干燥，干燥时长为48h；步骤3：将上述干燥后的铸膜液放入40℃真空烘箱中去除残留的溶剂，即得到Pebax/PEA共混膜。优选地，所述Pebax与PEA的质量比1：0.01-0.04。优选地，所述共混膜的厚度为40-90μm。优选地，所述Pebax/PEA共混膜用于CO2、CH4混合气体渗透性能测试，其CO2通量为128-195Barrer(1Barrer＝10-10cm3cm/cm2scmHg)，CO2/CH4选择性为20-23。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术方法中聚醚胺(PEA)为添加剂，以聚酰胺-聚醚嵌段共聚物(Pebax)为膜基质制备共混膜用于分离CO2/CH4混合气，利用共混膜内PEA特殊的分子结构，在膜内构建高速CO2传递通道，强化膜的CO2分离性能；将该Pebax/PEA共混膜用于CO2、CH4渗透性能测试，其CO2通量为128-195Barrer(1Barrer＝10-10cm3cm/cm2scmHg)，CO2/CH4选择性为20-23；Pebax/PEA共混膜渗透选择性数据超过了单一的Pebax膜的渗透选择性，提高了单一材料的分离性能，因此利用PEA特殊的分子结构用于提高膜的气体渗透性和选择性是一个有效的改善共混膜性能的方法。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为实施例1所制得的Pebax/PEA-1共混膜的扫描电镜断面图；图2为实施例2所制得的Pebax/PEA-2共混膜的扫描电镜断面图；图3为实施例3所制得的Pebax/PEA-3共混膜的扫描电镜断面图；图4为实施例4所制得的Pebax/PEA-4共混膜的扫描电镜断面图；图5为对比例所制得的Pebax膜的扫描电镜断面图。具体实施方式下面对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术为一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备，包括聚醚胺(PEA，分子量400)和共混膜，在PEA添加共混膜，共混膜以聚酰胺-聚醚嵌段共聚物Pebax为膜基质，在膜基质中掺入PEA。进一步地，包括对Pebax溶液的制备，并将制得的Pebax溶液与现有的PEA进行物理共混；Pebax溶液的制备方法包括如下步骤：步骤1：称取一定量的Pebax颗粒；步骤2：将上述步骤称取的Pebax颗粒加入质量分数为70％的乙醇/30％的水溶液中配制成质量浓度为4％的溶液，然后进行搅拌，搅拌温度为80℃，搅拌时长为2h，使Pebax完全溶解，即得Pebax溶液；PEA添加共混膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将一定量的PEA掺入上述制得的Pebax溶液中，于室温下搅拌3h至添加剂在溶液中混合均匀，得到铸膜液；步骤2:将上述步骤所得的铸膜液倒在洁净的超平表面皿上流延，在25℃下干燥，干燥时长为48h；步骤3：将上述干燥后的铸膜液放入40℃真空烘箱中去除残留的溶剂，即得到Pebax/PEA共混膜。进一步地，Pebax与PEA的质量比1：0.01-0.04。进一步地，共混膜的厚度为40-90μm。进一步地，Pebax/PEA共混膜用于CO2、CH4混合气体渗透性能测试，其CO2通量为128-195Barrer(1Barrer＝10-10cm3cm/cm2scmHg)，CO2/CH4选择性为20-23。实施例1：制备Pebax/PEA-1共混膜，该共混膜的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备，包括聚醚胺（PEA，分子量400）和共混膜，其特征在于：在PEA添加共混膜，所述共混膜以聚酰胺-聚醚嵌段共聚物Pebax为膜基质，在膜基质中掺入PEA。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备，包括聚醚胺（PEA，分子量400）和共混膜，其特征在于：在PEA添加共混膜，所述共混膜以聚酰胺-聚醚嵌段共聚物Pebax为膜基质，在膜基质中掺入PEA。


2.根据权利要求1所述的一种聚醚胺共混改性橡胶态高分子共混膜的制备，其特征在于：包括对Pebax溶液的制备，并将制得的Pebax溶液与现有的PEA进行物理共混；
所述Pebax溶液的制备方法包括如下步骤：
步骤1：称取一定量的Pebax颗粒；
步骤2：将上述步骤称取的Pebax颗粒加入质量分数为70%的乙醇/30%的水溶液中配制成质量浓度为4%的溶液，然后进行搅拌，搅拌温度为80ºC，搅拌时长为2h，使Pebax完全溶解，即得Pebax溶液；
所述PEA添加共混膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将一定量的PEA掺入上述制得的Pebax溶液中，于室温下搅拌3h至添加剂在溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪琴，吕侠，黄路，张金利，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65