一种含磺酸酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含磺酸酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜及其制备方法。一种聚酰亚胺由苯环或萘环组成主链结构、链段刚性大、且侧基含有羟基官能团，一种聚酰亚胺链段柔性大、含有大分子侧基以及磺酸基官能团；两种聚酰亚胺共混，通过非溶剂相转化法制备中空纤维膜；将分别含有羟基和羧基/磺酸基的共混聚酰亚胺中空纤维膜在真空、低于两种聚酰亚胺玻璃化转变温度下加热，进行聚酰亚胺链间酯化交联反应，得到含磺酸酯交联结构中空纤维气体分离膜。本发明专利技术制备方法简单，膜材料分子结构容易调控，交联过程中空纤维膜微孔结构保持，制备的中空纤维膜气体通量大、抗塑化能力强，尤其适用于膜法CO2分离捕集过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体分离膜领域，具体涉及一种含磺酸酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜及其制备方法。

技术介绍

1、聚酰亚胺耐高温、化学稳定、机械强度高，关键是具有较高的气体分离性能，是目前气体分离膜的理想材料之一。许多研究学者致力于聚酰亚胺材料本征气体分离性能的研究，cn201210527698、cn201510249582、cn201610495759等专利披露了一些特定分子结构聚酰亚胺的本征气体分离性能。

2、在天然气/伴生气脱碳、烟气捕集、沼气回收等实际应用中，通常需要采用平板或中空纤维非对称气体分离膜来提高膜组件的气体处理能力。有研究显示，分离层越薄，膜的抗co2塑化能力越低，这就对聚酰亚胺中空纤维气体分离膜材料的抗co2塑化能力提出更高要求。此外在天然气/伴生气、烟气、沼气等中常伴有重烃、水微量杂质组分，尤其是重烃组分对芳香类聚酰亚胺会有较明显的塑化/溶胀作用，进而影响膜气体分离性能。

3、聚合物交联被认为是提高膜抗塑化性能的一种有效手段，但通常交联后处理会导致膜气体渗透系数的降低。已知的交联方式主要有脱羧热交联、热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜，其特征在于，所述含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜包含聚酰亚胺1和聚酰亚胺2，所述含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜通过将聚酰亚胺1和聚酰亚胺2按摩尔比为1：1～1：2的比例共混得到中空纤维膜纺丝液，所述中空纤维膜纺丝液经中空纤维喷头挤出，在凝固浴中相转化成初成型聚酰亚胺中空纤维膜，经清洗、干燥收卷得到膜组件，再经加热交联后制得；其中，所述加热交联温度为200～400℃，且加热交联温度低于聚合物玻璃化转变温度20℃；

2.一种权利要求1所述的含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜的...

【技术特征摘要】

1.一种含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜，其特征在于，所述含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜包含聚酰亚胺1和聚酰亚胺2，所述含酸性酯交联结构、共混聚酰亚胺中空纤维气体分离膜通过将聚酰亚胺1和聚酰亚胺2按摩尔比为1：1～1：2的比例共混得到中空纤维膜纺丝液，所述中空纤维膜纺丝液经中空纤维喷头挤出，在凝固浴中相转化成初成型聚酰亚胺中空纤维膜，经清洗、干燥收卷得到膜组件，再经加热交联后制得；其中，所述加热交联温度为200～400℃，且加热交联温度低于聚合物玻璃化转变温度20℃；

2.一种权利要求1所述的含酸性酯交联结构、共混聚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：

3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赞，段翠佳，胡晓宇，袁标，李恩尚，何明，骆鑫雨，李成，沈鹏，刘宗园，李阳，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：