[发明专利]一种可溶聚（苯并咪唑-共-酰亚胺）聚合物及其制备和应用

权利要求书

1.一种可溶聚（苯并咪唑-共-酰亚胺）聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1) 制备聚酰胺酸溶液

惰性气氛气体保护下，在室温下，将苯并咪唑二胺与芳香二胺按照摩尔比m：n混合后加入有机非质子型极性溶剂中，按二胺：有机溶剂质量比=1：4 ~1：6，机械搅拌下溶解完全后，加入芳香二酐单体，其中芳香二酐单体与两种二胺的摩尔比为100：90~100，室温下连续搅拌2h~24h，得到聚酰胺酸溶液；其中，0.1≤m≤0.5, 0.5≤n≤0.9，且m+n=1；

2) 化学亚胺化及干燥

将脱水剂乙酸酐和催化剂按催化剂：脱水剂质量比为10~30：100，其中二酐与脱水剂物质的量的比控制在5~20：100加入上述聚酰胺酸溶液中进行化学亚胺化，在室温下连续搅拌12h~24h，升温至40~80℃继续搅拌1h~6h反应结束，室温下将反应溶液倒入体积5~20倍于反应溶液的沉降剂中，再用甲醇洗涤1~5次，在100℃~250℃真空干燥48h；所述催化剂为：吡啶、三乙胺、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶中的一种或二种以上；所述沉降剂为：甲醇、乙醇、丙酮、水中的一种或二种以上；

所述苯并咪唑二胺为1-氢-苯并咪唑-2,5-二胺；

所述芳香二酐为：均苯四甲酸二酐（PMDA）、联苯四甲酸二酐（BPDA）、二苯酮四甲酸二酐（BTDA）、二苯醚四甲酸二酐（ODPA）、双酚A二酐（BPADA）、六氟丙烷二酐（6FDA）、二苯砜四酸二酐（DSDA）中的一种或几种，

所述芳香二胺为：苯二胺、二氨基甲苯、三甲基苯二胺、四甲基苯二胺、二氨基二苯醚、联苯二胺中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的有机非质子型极性溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种。

3.一种按照权利要求1或2所述制备方法制备获得的可溶聚（苯并咪唑-共-酰亚胺）聚合物。

4.一种权利要求3所述可溶聚（苯并咪唑-共-酰亚胺）聚合物的应用，其特征在于：该聚合物制备成分离膜可用于气体分离。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于：

该聚合物制备成分离膜可用于含二氧化碳杂质气体中二氧化碳的分离去除，适合100℃~200℃温度下的混合气体脱碳；其中含二氧化碳杂质气体是指含有二氧化碳的甲烷、氮气、C3、C4中的一种或二种以上。

6.如权利要求4所述的应用，其特征在于：该聚合物制备成分离膜可用于空气分离。

7.如权利要求4-6任一所述的应用，其特征在于：

所述膜为：聚（苯并咪唑-共-酰亚胺）致密平板膜，具体制备过程为：

室温下，将聚（苯并咪唑-共-酰亚胺）溶解于有机溶剂中，质量含量含固量5%～15％；待完全溶解后，溶液经过滤、脱泡后经浇铸法或刮制法在玻璃板上制成平板膜，50℃~80℃干燥12h~24h得到初生膜片；再经100℃~200℃真空干燥24h~48h制得致密平板膜；有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、二氯乙烷中的一种或两种以上。