聚酰亚胺气体分离膜的改性研究

聚酰亚胺气体分离膜的改性研究聚酰亚胺材料的概述•聚酰亚胺（PI）是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物。•由二元酐和二元胺合成。R1为二元酸酐，R2为芳族二元胺聚酰亚胺膜材料的特点•高的热稳定性•高的机械性能•高的耐溶剂和其他化学物质的作用•良好的成膜性•结构多样性，便于设计不同的膜材料聚酰亚胺膜材料优势透气系数大选择性系数高缺点塑化现象改性Problem改性方法一分子结构改性•二酐和二胺的化学结构是影响其透气性的主要因素，改变二胺或二酐的化学结构可获得高性能的聚酰亚胺气体分离膜材料。•引入取代基可以增大自由体积，改善透气性和分子主链的刚性，也可以增大气体的溶解性。•例如：二酐中引入含氟基团-CF3、二胺中引入磺酸基改性方法二交联改性•聚酰亚胺交联形成网络后，链段活动性减小，透气性下降，气体选择性提高。有时交联在减小链段活动性的同时，也可能增大自由体积，导致透气性和气体选择性同时升高。•交联改性通常会增加聚酰亚胺的抗塑化性能，使聚酰亚胺在苛刻的操作环境下或在高压冷凝性气体的分离时具有更好的性能。•例如：紫外辐射交联改性、化学交联改性改性方法三共混改性•聚酰亚胺/无机纳米粒子共混改性•纳米粒子所具有的小尺寸及大的比表面积，使得它在某些方面具有特殊的性质。•聚酰亚胺/过渡金属有机络合物共混改性•某些过渡金属的有机络合物可在膜材料中均匀分散，形成共混杂化材料，能够有效增大聚合物材料的自由体积，同时过渡金属与聚酰胺酸中的羧基能够部分络合，形成分子链间的交联，可提高其刚性，从而保证气体的选择性在分子链间距增大时不会有较大的下降。总结•理论上总结并提出改性的新方法。•需要通过进一步的实验来验证方法的可行性。