聚醚酰亞胺基低溫熱解膜與炭膜的研究.pdf

1、氣體分離膜具有分離效率高、能耗低、操作簡單等優(yōu)點，近年來得到了迅速的發(fā)展。由于聚合物膜難以跨越“Robsen”上限，制約了其在氣體分離領域的廣泛應用，炭膜作為一種新型的無機膜，因其特殊的納米尺度孔結構，優(yōu)異的氣體分離性能，近年來得到了人們廣泛的關注。而低溫熱解膜作為一種新穎的膜材料，它是聚合物在400～500℃溫度范圍內，在惰性、真空和空氣(僅發(fā)生使聚合物表面交聯(lián)的部分氧化反應)氛圍中低溫熱解而成的。由于低溫熱解膜的性質介于聚合物膜和炭

2、膜之間，兼具有聚合物膜的韌性和炭膜的高滲透性和高選擇性，具有良好的實用前景，近年來也逐漸引起人們的研究興趣。 本文選用一種新型的HQDPA-ODA型聚醚酰亞胺的預聚體為前驅體材料，在400～480℃的空氣和真空氛圍中進行低溫熱解制備出低溫熱解膜，借助熱重分析、紅外光譜和元素分析等表征手段，對聚醚酰亞胺在低溫下的熱解和交聯(lián)行為進行了研究，考察了不同的低溫熱解氛圍、低溫熱解溫度和恒溫時間對低溫熱解膜的微結構和氣體分離性能的影響。結果

3、表明，隨著低溫熱解溫度的升高，聚合物會最終形成以氧橋、分子間的酰亞胺基團等相連的交聯(lián)結構；不同的低溫熱解溫度和恒溫時間下，由于發(fā)生熱解和交聯(lián)的程度不同，所以微結構存在較大的差異?？諝庵兄苽涑龅牡蜏責峤饽さ臍怏w分離性能明顯優(yōu)于真空條件下所制備的膜。最佳的空氣低溫熱解溫度為460℃，恒溫時間為30min。 在低溫熱解膜的基礎上，在550～850℃的惰性氣體或真空條件下進行炭化而制備出炭膜，考察了預處理條件和炭化條件對炭膜的微結構和氣