[发明专利]交联型聚苯并咪唑多孔分离膜及制备方法及其应用

权利要求书

1.一种交联型聚苯并咪唑多孔分离膜，其特征在于：所述多孔分离膜材料为交联型聚苯并咪唑高分子材料，所述的聚苯并咪唑为聚苯并咪唑的均聚物或聚苯并咪唑的共聚物；

所述的聚苯并咪唑的均聚物结构通式为：

                                                                 

所述的均聚物结构通式中的n为结构单元数并在10-200中取正整数；

所述的均聚物结构通式中的R₁为以下结构式中的一种：

                    

所述结构式中R₂和R₃均分别为氢原子、C₁-C₄饱和烷烃基团或者C₂-C₄不饱和烷烃基团中的一种，R₂与R₃为相同型基团或异型基团；

所述的聚苯并咪唑的共聚物结构通式为：

         

所述共聚物为无规共聚物或嵌段共聚物；

所述无规共聚物结构通式中m和n分别为异型结构单元的摩尔百分含量，0＜n/ m+n≤0.8, 0.2≤m/ m+n＜1，该类聚合物的重均分子量在5000-800000之间；

其中R₁和R₂均为下述结构式中的一种：

所述嵌段共聚物结构通式中m、n 为聚合物结构单元数并在10-200中取正整数，所述结构式中R₃和R₄均分别为氢原子、C₁-C₄饱和烷烃基团或者C₂-C₄不饱和烷烃基团中的一种， R₃与R₄为相同型基团或异型基团。

2.根据权利要求1交联型聚苯并咪唑多孔分离膜，其特征在于：所述的聚苯并咪唑的共聚物中R1为以下含吡啶基团的结构单元之一时，

R₂则为含有醚键及相异取代基的如下结构中的一种：

所述结构式中R₃和R₄均分别为氢原子、C₁-C₄饱和烷烃基团或者C₂-C₄不饱和烷烃基团中的一种，R₃与R₄为相同型基团或异型基团。

3.一种根据权利要求1或2所述的交联型聚苯并咪唑多孔分离膜的制备方法，其特征在于：步骤如下：

（1）将聚苯并咪唑溶于DMSO、DMF和DMAC一种或多种与THF或正己烷的混合溶剂中，形成浓度为5-40 wt%的聚合物溶液；所述混合溶剂中各溶剂为任意配比或等量配比；

（2）将聚合物溶液涂于玻璃板或无纺布上，将涂好的溶液在空气中挥发0-20分钟，然后浸入水中1-60分钟，形成聚苯并咪唑多孔分离膜，膜厚度为20-1000um；

 （3）将聚苯并咪唑多孔分离膜浸泡于含有交联剂的溶液中，在25-100^oC条件下，浸泡0.5-200小时，得到交联型聚苯并咪唑多孔分离膜。

4.根据权利要求3所述的交联型聚苯并咪唑多孔分离膜的制备方法，其特征在于：所述含有交联剂的溶液中的交联剂为二卤代的烷烃和/或芳香烃，其中芳香烃为邻二氯苄基苯、间二氯苄基苯和/或对二氯苄基苯，二卤代的烷烃为二氯乙烷、二氯丙烷和/或二氯丁烷，选用二种以上组分时各组分的用量配比为任意配比或等量配比；

所述含有交联剂的溶液中的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇中的一种或二种以上的混合，选用二种以上组分时各组分的用量配比为任意配比或等量配比。

5.根据权利要求3或4所述的交联型聚苯并咪唑多孔分离膜的制备方法，其特征在于：所述含有交联剂的溶液的浓度为0-60wt%，在25-60^oC条件下，浸泡2-20小时。

6.一种根据权利要求1或2所述的交联型聚苯并咪唑多孔分离膜应用于溶剂条件的物质纳滤分离过程，该分离膜的截留分子量为200-2000。