[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

本发明涉及一种组成物，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)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，制备出具有良好耐溶剂性、加工性且能够应用于超滤膜法(ultrafiltration，UF)、纳米过滤法(nanofiltration，NF)等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溶剂性、加工性且能够应用于UF、NF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湿式相转换制程。

在本发明的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括添加剂，且添加剂包括界面活性剂、成孔剂或其组合。

在本发明的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇单月桂酸酯、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮或其组合。

在本发明的一实施方式中，其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％，交联剂的含量为1wt％至15wt％，以及添加剂的含量为1wt％至30wt％。

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1小时至8小时之间，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50μm至200μm之间。

在本发明的一实施方式中，在对上述的聚酰亚胺膜层进行湿式相转换制程之前，还包括使聚酰亚胺膜层静置5分钟至120分钟。

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，上述的聚酰亚胺组成物还包括添加剂，且添加剂包括界面活性剂、成孔剂或其组合。

在本发明的一实施方式中，上述的聚酰亚胺组成物还包括山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇单月桂酸酯、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙酮或其组合。

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％，交联剂的含量为1wt％至15wt％，以及添加剂的含量为4wt％至30wt％。