一种氰基交联抗塑化气体分离膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种氰基交联抗塑化气体分离膜及其制备方法和应用，涉及聚酰亚胺材料和气体分离膜领域

【技术实现步骤摘要】
一种氰基交联抗塑化气体分离膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚酰亚胺材料和气体分离膜领域，特别是涉及一种氰基交联抗塑化气体分离膜及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]天然气是一种重要的洁净能源气体，在我国能源结构中的占比越来越大
。
天然气根据地质条件的不同气源组成存在明显差异，一方面天然气中含有的
H2S
，
CO2等杂质气体需要去除以降低对管道的腐蚀和提高热值，另一方面某些天然气中含有的氦气是一种重要的稀有气体资源，需要提取以解决我国氦短缺的严峻问题
。
气体分离膜技术具有成本低
、
占地少
、
操作维护简单和能效高等显著优点，是实现天然气净化和天然气提氦的有效途径
。
[0003]聚酰亚胺具有优异的化学结构可调性
、
耐高低温
、
力学强度高和耐化学腐蚀等系列优点，在气体分离中应用广泛
。
然而在天然气处理过程中存在的轻烃
、/>重烃和
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种氰基交联抗塑化气体分离膜，其特征在于，具有式
I
所示的结构：其中
R1选自
M
a
、M
b
和
M
c
中的一种或多种；
R2选自
M
d
、M
e
和
M
f
中的一种或多种；
R3选自
M
g
、M
h
和
M
i
中的一种或多种；
m
为0～1，
n
为0～1；
2.
一种氰基交联抗塑化气体分离膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
将
2,5
‑
二氨基苯甲腈与二胺单体
A、
二胺单体
B、
无水
N
‑
甲基吡咯烷酮和二酐单体混合，得到聚酰胺酸溶液；所述二胺单体
A
包括间苯二胺和
/
或
4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐；所述二胺单体
B
包括
3,5
‑
二氨基三氟甲苯
、2,2'
‑
双
(
三氟甲基
)
‑
4,4'
‑
二氨基联苯和
4,4
’‑
(
六氟异亚丙基
)
二苯胺中的一种或几种；所述二酐单体包括
4,4
‑
(
六氟异丙烯
)
二酞酸酐和
/
或
3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐；
2)
将所述步骤
1)
得到的聚酰胺酸溶液与乙酸酐
、
吡啶混合后进行亚胺化反应，得到聚酰亚胺溶液；
3)
将所述步骤
2)
得到的聚酰亚胺溶液与无水甲醇混合后，进行洗涤
、
过滤和干燥，得到聚酰亚胺共聚物前体；
4)
将所述步骤
3)
得到的聚酰亚胺共聚物前体溶于极性溶剂中，得到极性溶液，将所述极性溶液进行涂覆或纺丝，得到膜材料；
5)
将所述步骤
4)
得到的膜材料浸泡于三氟甲磺酸溶液中进行交联反应，得到氰基交联抗塑化气体分离膜
。3.
根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤
1)2,5
‑
二氨基苯甲腈的质量
与二胺单体
A
的质量
、
二胺单体
B
的质量
、
无水
N
‑
甲基吡咯烷酮的体积
、
二酐单体的质量比为
0.4927
～
0.9720g:0.1947
～
7.4450g:0.3171
～
9.2595g:35
～
100ml:8.1176
～
16.2352g
；所述混合的条件包括：时间为6～
12h

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝平，王飞，
申请(专利权)人：北京瑞实气体分离技术有限公司，
类型：发明
国别省市：