[发明专利]聚酰亚胺组成物以及分离膜的制备方法

说明书

技术领域

本发涉及一种组成物，尤其涉及一种聚酰亚胺组成物以及分离膜的制备方法。

背景技术

薄膜分离程序是分离科学领域中逐渐备受重视的技术，其广泛地应用在分离气相或液相中的组分，例如气体分离、渗透蒸发(pervaporation，PV)、气相渗透(vapour permeate，VP)或液体过滤等。在传统的薄膜分离法中，薄膜的材料通常选用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、陶瓷或玻璃纤维。虽然PTFE、陶瓷或玻璃纤维分离膜皆具有良好的耐高极性溶剂性，但陶瓷或玻璃纤维分离膜却不具备加工性。另外，在目前技术中，PTFE、陶瓷或玻璃纤维分离膜皆仅能应用于微过滤法(microfiltration，MF)。因此，制备出具有良好耐高极性溶剂性、加工性且能够应用于PV及VP的分离膜是目前此领域极欲发展的目标之一。

发明内容

本发明提供一种聚酰亚胺组成物，其可应用于分离膜的制备方法中，且通过所述制备方法得以制备出具有良好耐高极性溶剂性、加工性且能够应用于PV及VP的分离膜。

本发明的分离膜的制备方法，包括以下步骤。首先，提供聚酰亚胺组成物，其中聚酰亚胺组成物包括可溶性聚酰亚胺、交联剂以及溶剂。可溶性聚酰亚胺由以下式1表示：

其中B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基，A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基，A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，以及0.1≤X≤0.9。交联剂为氮丙啶系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧树脂系交联剂、二胺交联剂或三胺交联剂。使聚酰亚胺组成物进行交联制程。将经交联制程的聚酰亚胺组成物涂布于基材上，以形成聚酰亚胺膜层。对聚酰亚胺膜层进行干式相转换制程。

在本发明的一实施方式中，以上述的聚酰亚胺组成物的总重量计，可溶性聚酰亚胺的含量为5wt％至25wt％，以及交联剂的含量为1wt％至15wt％。

在本发明的一实施方式中，在上述的式1中，B为A为以及A’为

在本发明的一实施方式中，在上述的式1中，B为A为以及A’为

在本发明的一实施方式中，上述的氮丙啶系交联剂可包括：

在本发明的一实施方式中，上述的交联制程的制程时间介于0.5小时至8小时之间，所述交联制程的制程温度介于15℃至100℃之间。

在本发明的一实施方式中，上述的聚酰亚胺膜层的厚度介于1μm至50μm之间。

本发明的聚酰亚胺组成物包括可溶性聚酰亚胺、交联剂以及溶剂。可溶性聚酰亚胺由以下式1表示：

其中B为衍生自含有芳香族基的四羧酸二酐的四价有机基，A为衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基，A’为衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，以及0.1≤X≤0.9。交联剂为氮丙啶系交联剂、异氰酸酯系交联剂、环氧树脂系交联剂、二胺交联剂或三胺交联剂。

在本发明的一实施方式中，上述的式1中，B为A为以及A’为

在本发明的一实施方式中，上述的式1中，B为A为以及A’为

在本发明的一实施方式中，上述的氮丙啶系交联剂可包括：

在本发明的一实施方式中，以上述的聚酰亚胺组成物的总重量计，可溶性聚酰亚胺的含量为5wt％至25wt％，以及交联剂的含量为1wt％至15wt％。

基于上述，在本发明的聚酰亚胺组成物中，通过包括可溶性聚酰亚胺、交联剂及溶剂，且可溶性聚酰亚胺含有特定比例的衍生自含有芳香族基的二胺的二价有机基以及衍生自含有芳香族基及羧酸基的二胺的二价有机基，使得可溶性聚酰亚胺能够溶于溶剂中以及与交联剂进行交联。如此一来，本发明的聚酰亚胺组成物有利于进行薄膜成型加工，并且本发明使用所述聚酰亚胺组成物的分离膜的制备方法能够制备出具有良好加工性、耐高极性溶剂性、且适用于PV及VP的分离膜。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式作详细说明如下。

具体实施方式

在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。