[发明专利]一种带铰链结构PIMs膜的制备及气体分离领域的应用

权利要求书

1.一种具有铰链结构的PIM-1，即Cardo-PIM-1聚合物膜材料的制备方法，其特征在于：在以TFTPN、TTSBI为单体合成PIM-1的过程中引入BDPF制备成Cardo-PIM-1，并将Cardo-PIM-1溶于适量极性溶剂中配成一定质量分数的铸膜液，涂覆成膜，其步骤如下：

a.采用低温法合成Cardo-PIM-1：在氮气氛围中，取一定比例的TTSBI、BDPF、TFTPN以及无水K₂CO₃溶于适量强极性有机溶剂中，在65℃条件下加热回流72h，冷却后倒入足量去离子水中沉淀过滤，在盐酸溶液中加热回流3h，过滤水洗至中性，甲醇洗涤3～5次，真空干燥箱120°干燥24h；

b.膜材料制备：取一定量的Cardo-PIM-1溶于极性溶剂中配成质量分数为3％的铸膜液，搅拌一夜待充分溶解后过滤除去残渣，在多孔底膜上涂覆成膜，室温条件下干燥24小时后真空干燥24小时，得到Cardo-PIM-1气体分离膜；

c.膜的保存：膜存放于室温条件下的干燥器中。

2.根据权利要求1所述Cardo-PIM-1聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，带有Cardo结构的BDPF作为一种单体反应生成聚合物。

3.根据权利要求1所述Cardo-PIM-1聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，TTSBI、BDPF、TFTPN三者的摩尔比为1:1:2。

4.根据权利要求1所述Cardo-PIM-1聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，合成Cardo-PIM-1的反应溶剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。

5.根据权利要求1所述Cardo-PIM-1聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，步骤b所用的多孔底膜为聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PS)或聚醚砜(PES)。

6.根据权利要求1所述Cardo-PIM-1聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，步骤b中制备铸膜液溶剂为氯仿(CHCl₃)、二氯甲烷(CH₂Cl₂)或四氢呋喃(THF)。