熱誘導(dǎo)交聯(lián)提高聚酰亞胺氣體分離膜材料抗CO2塑化性的研究.pdf

1、近年來，隨著清潔能源的出現(xiàn)，氣體分離技術(shù)受到廣泛的關(guān)注。同其他分離技術(shù)相比，氣體分離膜技術(shù)具有易操作，設(shè)備簡單，占地面積小，分離效率高，經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。目前，氣體分離膜技術(shù)的重要工業(yè)應(yīng)用之一是從天然氣中分離CO2和H2S氣體。然而，在分離過程中CO2和H2S等酸性氣體會(huì)使聚合物氣體分離膜溶脹和塑化，導(dǎo)致膜選擇性下降;此外，膜在長期運(yùn)行過程中會(huì)因物理老化而使氣體通量下降。因此，制備出具有良好的抗塑化性和耐老化性的膜材料是氣體分離膜技術(shù)的研

2、究核心。本論文采用交聯(lián)改性的方法來改善聚合物膜的抗塑化性和耐老化性。
　　首先，合成了含有羧基的聚酰亞胺6FDA-Durene∶CADA(3∶2)，然后采用熱脫羧交聯(lián)的方法對其進(jìn)行改性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熱脫羧交聯(lián)提高了聚合物膜的CO2滲透性。而且，375℃以上交聯(lián)的膜的O2/N2的選擇性超過了1991-Robeson upper bond;425℃交聯(lián)的CO2/CH4的選擇性較接近2008-Robeson upper bond。此外，熱

3、脫羧交聯(lián)也能夠提高聚合物的抗CO2塑化性。本實(shí)驗(yàn)中合成的聚合物完成熱脫羧交聯(lián)的溫度是400℃，高于該聚合物本身的Tg。為了減少高溫對聚合物結(jié)構(gòu)的影響，實(shí)現(xiàn)聚合物在低溫下交聯(lián)是很有必要的。
　　本實(shí)驗(yàn)合成了含有內(nèi)酯環(huán)的聚酰亞胺，并采用熱氧化交聯(lián)的方法對聚合物進(jìn)行改性。結(jié)果表明，在低于聚合物的Tg時(shí)，交聯(lián)反應(yīng)大部分發(fā)生，熱氧化交聯(lián)能有效提高聚合物的抗CO2塑化性和耐老化性。
　　由于熱氧化交聯(lián)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，本文使用Ma