一種聚醚-b-聚醯胺多層複合膜及其製備方法

2023-05-29 17:06:06 5

專利名稱：一種聚醚-b-聚醯胺多層複合膜及其製備方法
技術領域：
本發明涉及氣體分離複合膜，特別是一種聚醚-b-聚醯胺多層複合膜及其製備方法。
背景技術：
氣體分離膜過程是近幾十年迅猛發展起來的一種新型氣體分離技術，廣泛地應用在氫氣回收、空氣分離、二氧化碳脫除等領域。高性能膜材料的研究以及複合膜的製作技術是氣體分離膜過程的兩個重要研究方向。聚醚-b-聚醯胺(PEBA)是一種已商業化的新型的嵌段共聚物，具有熱塑性彈性體特徵。它不僅有很好的成膜性，還有很好的耐酸、鹼和有機溶劑性，並且有很高的熱穩定和機械穩定性，其結構式為
權利要求
1.一種聚醚-b-聚醯胺多層複合膜，其特徵在于于多孔支撐底膜依次塗覆聚二甲基矽氧烷層、聚醚-b_聚醯胺層、聚二甲基矽氧烷層構成；該複合膜具有多層結構，每層都有特有的功能，其功能為多孔支撐底膜層/PDMS中間層/PEBA分離層/PDMS堵孔保護層。
2.根據權利要求1所述的聚醚-b-聚醯胺多層複合膜，其特徵在於聚醚-b-聚醯胺分離層的厚度範圍為0. 05-10 μ m;聚二甲基矽氧烷中間層的厚度範圍為0. 1-10 μ m，聚二甲基矽氧烷堵孔保護層的厚度範圍為0. 1-10 μ m。
3.根據權利要求1所述的聚醚-b-聚醯胺多層複合膜，其特徵在於聚醚-b-聚醯胺分離層較好的厚度範圍為0. 05-5 μ m,聚二甲基矽氧烷中間層較好的厚度範圍為0. 5-5 μ m,聚二甲基矽氧烷堵孔保護層較好的厚度範圍為0. 5-5 μ m。
4.根據權利要求1所述的聚醚-b-聚醯胺多層複合膜，其特徵在於聚醚-b-聚醯胺分離層厚度在0. I-Iym為最佳，聚二甲基矽氧烷中間層厚度在 0. 5-1 μ m為最佳，聚二甲基矽氧烷堵孔保護層厚度在0. 5-1 μ m為最佳。
5.根據權利要求1所述的聚醚-b-聚醯胺多層複合膜，其特徵在於所述的多孔底膜的平均孔徑為10 lOOOnm，適合做複合膜的多孔支撐層。
6.根據權利要求1所述聚醚-b-聚醯胺多層複合膜的製備方法，其特徵在於首先配製質量比為0. 1-20%的聚二甲基矽氧烷(PDMS)溶液，靜置脫泡後塗覆於孔徑為10 IOOOnm的多孔支撐底膜上，形成多孔支撐底膜/PDMS複合膜；配製質量比為0. 1-20%的PEBA溶液，靜置脫泡後塗覆在多孔支撐底膜/PDMS複合膜的 PDMS塗層表面，脫除溶劑後得到多孔支撐底膜/PDMS/PEBA複合膜；最後將質量比為0. 1-20%的聚二甲基矽氧烷溶液再次塗覆在多孔支撐底膜/PDMS/ PEBA複合膜的PEBA塗層表面，脫除溶劑後最終得到多孔支撐底膜/PDMS/PEBA/PDMS多層複合膜。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於分離層選用的材料為聚醚-b_聚醯胺，其結構式為
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於根據PA、PE的含量及種類不同，聚醚-b-聚醯胺可以分為多種型號，均可以做為分離層材料，優選 PEBA1657(60PE0/PA6)或 PEBA1074 (55PE0/PA12)做為分離層材料。
9.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於所述的多孔底膜的平均孔徑為10 lOOOnm，適合做複合膜的多孔支撐層；聚醚_b_聚醯胺分離層的厚度範圍為0. 05-10 μ m 』聚二甲基矽氧烷中間層的厚度範圍為0. 1-10 μ m, 聚二甲基矽氧烷堵孔保護層的厚度範圍為0. 1-10 μ m。
10.根據權利要求6或9所述的製備方法，其特徵在於製備多孔底膜的材料為聚醚醯亞胺(PEI)，聚碸(PS)，聚丙烯腈(PAN)或聚偏氟乙烯 (PVDF)中的一種或多種。所述的多孔底膜的平均孔徑為10 lOOOnm，適合做複合膜的多孔支撐層。
全文摘要
本發明涉及氣體分離複合膜，具體地說是一種聚醚-b-聚醯胺多層複合膜及其製備方法。於多孔支撐底膜依次塗覆聚二甲基矽氧烷層、聚醚-b-聚醯胺層、聚二甲基矽氧烷層構成；該複合膜具有多層結構，每層都有特有的功能，其功能為多孔支撐底膜層/PDMS中間層/PEBA分離層/PDMS堵孔保護層。本發明製備的聚醚-b-聚醯胺多層複合膜具有超薄的分離層，具有極高的氣體滲透性，並對CO2/N2，SO2/N2，H2S/N2，CO2/H2等分離體系保持較高的分離性能，適用於CO2，H2S，SO2等酸性氣體脫除的領域。
文檔編號B32B27/34GK102451621SQ20101052290
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者任吉中, 任曉靈, 李暉, 鄧麥村 申請人:中國科學院大連化學物理研究所