一种芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜、制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种芳香族聚酰胺酰亚胺(PAI)中空纤维气体分离膜、制备方法和应用。所述分离膜是由三种含芳香族二酐、芳香族二元酰氯与芳香族二胺单体共聚而成。该聚合物既具有较高的水汽透过速率和选择性，还具有优异的机械强度和抗水解稳定性。同时，该中空纤维气体分离膜是一种具有包括皮层(选择层)和多孔层(支撑层)的非对称结构。这种非对称结构的疏散的多孔层有利于气体快速通过，而致密的皮层增加了气体的选择透过性。加了气体的选择透过性。加了气体的选择透过性。

【技术实现步骤摘要】
一种芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜、制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种芳香族聚酰胺酰亚胺(PAI)中空纤维气体分离膜、制备方法和应用，属于高分子材料和气体分离膜领域。

技术介绍

[0002]在现实生活和工业生产中，通过聚合物阻隔材料或膜去除水蒸气具有重要意义，可以应用在天然气的干燥、煤的干燥、防护服、包装材料、屋顶膜和封闭空间的湿度控制(建筑物中的空调、航空和航天)。例如：燃煤发电厂通过燃烧煤炭发电产生大量的烟道气，主要含有N2、O2、CO2和水蒸气，但也有诸如一氧化氮(NO
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)、二氧化硫(SO2)和飞灰等污染物。由于采取了气体清洗步骤，烟道气的温度降低，气流被水蒸气饱和，这很容易导致装置中的水蒸气凝结，从而导致腐蚀问题。为了防止凝结，需要重新加热烟道气流，这样会造成额外的能源消耗和额外的费用，而膜技术可以在常温下除湿，所以不需要再加热过程，可以节约资源和节省成本。(Journal ofMembrane Science 313(2008)263
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276)；天然气在输运过程中，天然气中含有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜，其特征在于，所述中空纤维气体分离膜由芳香族聚酰胺酰亚胺制成，所述芳香族聚酰胺酰亚胺结构通式如下：R1是芳香族二胺的芳香族单元结构，R2是芳香族二酐的芳香族单元结构、R3是芳香族二元酰氯的芳香族单元结构；其中X、Y分别是该聚合物中R2、R3部分的所占摩尔百分比，X+Y＝100，0<X<100、0<Y<100；n代表聚合度，n为10
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200的正整数，所述芳香族聚酰胺酰亚胺重均分子量在5000
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800000之间。2.根据权利要求1所述芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜，其特征在于，R1选自下述结构中的一种或多种：3.根据权利要求1所述芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜，其特征在于，R2代表下述结构中的一种或多种：4.根据权利要求1所述芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜，其特征在于，
R3选自下述结构中的一种或多种：5.权利要求1
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4任一项所述的芳香族聚酰胺酰亚胺中空纤维气体分离膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在氮气氛围和冰浴条件下，在装有芳香族二胺单体的反应容器中加入极性溶剂，完全溶解后分三批加入芳香族二酐单体，然后加入芳香族二元酰氯单体，冷浴反应后加入乙酸酐和三甲基吡啶催化反应进行，再常温反应，得到反应液；(2)反应液在甲醇溶液中沉淀得到纤维状聚合物，用甲醇洗涤后将得到的聚合物真空干燥除去多余的溶剂，得到干燥的纤维状聚合物；(3)将干燥后得到的纤维状聚合物用极性溶剂溶解得到聚酰胺酰亚胺溶液；(4)将制成的聚酰胺酰亚胺溶液过滤，由中空纤维膜纺丝喷嘴挤压，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李南文，周孝伟，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：