[发明专利]交联的聚合物膜

说明书

本发明提供一种形成交联的聚合物膜的方法，所述方法包括：提供聚合物膜以及使所述聚合物膜与包含至少一种交联剂的交联溶液接触，从而形成交联的聚合物膜，其中，所述至少一种交联剂包含至少三个含卤素的基团。本发明还提供一种交联的聚合物膜。

技术领域

本发明涉及形成交联的聚合物膜的方法以及由此方法形成的交联的聚合物膜。

背景技术

有机溶剂纳米过滤(OSN)是一种新兴的基于膜的分离技术，其可直接应用于现有的生产系统中。与吸附、快速层析、蒸发和蒸馏相比，OSN是一种性价比良好的分离技术，吸附、快速层析、蒸发和蒸馏通常耗能高，使用高温和/或使用大量溶剂，从而产生更高的生产成本并导致对环境的忧虑，而且还会产生较低品质的产品。

不论OSN的优势如何，OSN仍然存在一些缺点。例如，OSN膜在刺激性有机溶剂中的化学稳定性一直是工业用户所担心的。虽然已经设计出了具有化学稳定性并且表现出良好的截留率的聚苯并咪唑(PBI)膜，但是生产PBI膜的大多数方法需要使用有害且有毒的溶剂和化学品。

因此，本领域需要一种改进的形成膜的方法，特别是改进的形成用于OSN应用的膜的方法，该方法成本低、环境友好并且易于规模化。

发明内容

本发明是为了解决这些问题和/或提供一种用于形成聚合物膜，特别是适于但不限于有机溶剂纳米过滤的聚合物膜的改良方法。

根据第一方面，本发明提供一种形成交联的聚合物膜的方法，其包括：

提供聚合物膜，以及

使所述聚合物膜和包含至少一种交联剂的交联溶液接触以形成交联的聚合物膜，其中，所述至少一种交联剂包含至少三个含卤素的基团。

根据特定的方面，所述聚合物膜可由至少一种聚合物形成。具体而言，所述至少一种聚合物可包含至少一个吡咯氮基团。例如，所述至少一种聚合物可以是，但不限于：聚苯并咪唑(PBI)。

包含在所述交联溶液中的交联剂可以是任何合适的交联剂。根据特定的方面，所述至少一种交联剂可包含至少三个酰卤基团。例如，所述至少一种交联剂可以是，但不限于：均苯三甲酰氯(TMC)。

所述至少一种交联剂可溶解于交联溶液中的合适的溶剂中。所述溶剂可以是，但不限于：2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)，四氢呋喃(THF)，环戊基甲基醚(CPME)或它们的混合物。

所述方法可还包括由包含至少一种聚合物的聚合物溶液形成聚合物膜。

所述聚合物溶液可包含合适量的至少一种聚合物。具体而言，所述聚合物溶液可包含2-40％(重量/重量)的至少一种聚合物。

所述交联溶液可包括合适量的至少一种交联剂。具体而言，所述交联溶液可包含0.05-20％(重量/重量)的至少一种交联剂。

根据特定的方面，所述接触可在预定温度下持续预定时间段。例如，所述预定温度可以是10℃至40℃。例如，所述预定时间段可以是0.5小时至120小时。

所述聚合物膜可以是，但不限于：平片状膜，中空的纤维膜，管状膜或致密的膜。

根据特定的方面，所述交联的聚合物膜可具有1-1000μm的厚度。

根据另一特定的方面，所述交联的聚合物膜可以是亲水的。

根据第二方面，本文提供由第一方面的方法制备得到的交联的聚合物膜。

本发明还提供包含由交联剂交联的聚合物膜的交联的聚合物膜，所述交联剂包含至少三个含卤素的基团，其中，所述聚合物膜由包含至少一个吡咯氮基团的聚合物形成。

所述交联剂可以是任何合适的交联剂。根据特定的方面，所述交联剂可以是如上所述的交联剂。