[发明专利]中空纤维、用于形成中空纤维的掺杂溶液组合物和使用所述掺杂溶液组合物制备中空纤维的方法

权利要求书

1.一种中空纤维，包括：

位于所述中空纤维的中心的空心，

位于毗邻所述空心的大孔，和

位于毗邻大孔的中孔和皮孔，

其中所述皮孔互相三维地连接以形成三维网状结构，

所述中空纤维包括衍生自聚酰亚胺的聚合物，且

所述聚酰亚胺包括获自含有至少一个相对于胺基团的邻位官能团的芳族二胺和二酐的重复单元。

2.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述中空纤维包括在表面部分包括皮孔的致密层。

3.根据权利要求2所述的中空纤维，其中所述致密层具有其中所述皮孔的数目在接近所述中空纤维的表面时增加的结构。

4.根据权利要求1所述的中空纤维，其中至少两个皮孔被三维地连接的所述三维网状结构包括在连接部分形成狭窄的凹陷的沙漏形结构。

5.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述邻位官能团包括OH、SH或NH₂。

6.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述聚合物具有0.15至0.40的自由体积分数(FFV)。

7.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述聚合物具有由X射线衍射(XRD)测定的580pm至800pm的晶面间距(d-间距)。

8.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述聚合物包括皮孔，且

所述皮孔具有由正电子湮没寿命谱(PALS)测定的在10pm至40pm的半宽度(FWHM)。

9.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述聚合物具有100m²/g至1,000m²/g的BET(Brunauer，Emmett，Teller)表面积。

10.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述聚酰亚胺选自由以下组成的组：由以下化学式1至4表示的聚酰亚胺、由以下化学式5至8表示的聚酰亚胺共聚物、其共聚物及其共混物：

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

其中在上面的化学式1至8中，

Ar₁是选自取代的或未取代的四价的C6至C24亚芳基和取代的或未取代的四价的C4至C24杂环基的芳族基团，其中所述芳族基团单独地存在；至少两个芳族基团被稠合以形成缩合环；或至少两个芳族基团通过单键或选自以下的官能团被连接：O、S、C(＝O)、S(＝O)₂、Si(CH₃)₂、(CH₂)_p(其中1≤p≤10)、(CF₂)_q(其中1≤q≤10)、C(CH₃)₂、C(CF₃)₂或C(＝O)NH，

Ar₂是选自取代的或未取代的二价的C6至C24亚芳基和取代的或未取代的二价的C4至C24杂环基的芳族基团，其中所述芳族基团单独地存在；至少两个芳族基团被稠合以形成缩合环；或至少两个芳族基团通过单键或选自以下的官能团被连接：O、S、C(＝O)、S(＝O)₂、Si(CH₃)₂、(CH₂)_p(其中1≤p≤10)、(CF₂)_q(其中1≤q≤10)、C(CH₃)₂、C(CF₃)₂或C(＝O)NH，

Q是O、S、C(＝O)、CH(OH)、S(＝O)₂、Si(CH₃)₂、(CH₂)_p(其中1≤p≤10)、(CF₂)_q(其中1≤q≤10)、C(CH₃)₂、C(CF₃)₂、C(＝O)NH、C(CH₃)(CF₃)或取代的亚苯基或未取代的亚苯基(其中所述取代的亚苯基是用C1至C6烷基或C1至C6卤代烷基取代的亚苯基)，其中所述Q以间-间、间-对、对-间或对-对位置与芳族基团连接，

在每个重复单元中Y是彼此相同的或是不同的且独立地选自OH、SH或NH₂，

n是20至200范围内的整数，

m是10至400范围内的整数，且

l是10至400范围内的整数。