[发明专利]一种炭‑蒙脱土复合膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种炭‑蒙脱土复合膜的制备方法，其以性能优异的聚酰亚胺和廉价的蒙脱土为主要原料，利用蒙脱土的柱撑结构，通过控制蒙脱土、插层剂、造孔剂等的加入量以及炭化条件，在微观层面上对炭膜孔道结构和尺度进行调控和构建，制备出具有不同平均孔径和孔径分布的用于满足不同分离目的的孔隙结构发达、分离性能良好、高性价比的炭‑蒙脱土复合膜，本发明旨在提高气体分离炭膜的性价比，优化炭膜孔道结构,突破炭膜气体分离渗透性和选择性之间的矛盾关系，同时提供一种成本低、生产工艺简单、易于工业化的炭‑蒙脱土复合膜的制备方法。

主权项

一种炭‑蒙脱土复合膜的制备方法，其特征在于其用聚酰亚胺和蒙脱土为主要原料，制备聚酰亚胺‑蒙脱土复合聚合物膜，通过改变聚酰亚胺和蒙脱土比例、插层剂添加量、造孔剂添加量以及炭化条件，制备具有不同平均孔径和孔径分布的用于满足不同分离目的的孔隙结构发达、分离性能良好、高性价比的炭‑蒙脱土复合膜，所述的聚酰亚胺为半芳香族聚酰亚胺或芳香族聚酰亚胺，半芳香族聚酰亚胺是联苯四甲酸二酐或二苯醚二酐与乙二胺或丙二胺或己二胺合成的半芳香族聚酰亚胺，芳香族聚酰亚胺是联苯四甲酸二酐或二苯醚二酐与对苯二胺或二苯醚二胺合成的芳香族聚酰亚胺，其包括如下具体步骤： (1) 先将聚酰亚胺制膜溶液、蒙脱土、插层剂、造孔剂混合，然后在高速机械搅拌下加热，制备聚酰亚胺‑蒙脱土复合聚合物制膜液；聚酰亚胺制膜溶液为采用二甲基乙酰胺作为溶剂，将30～50 %质量浓度的聚酰亚胺树脂溶液稀释成的10～20 %质量浓度的聚酰亚胺树脂制膜溶液；(2) 将聚酰亚胺‑蒙脱土复合聚合物制膜液铺制成膜，在真空干燥箱中烘干；(3) 将干燥后的聚酰亚胺‑蒙脱土复合聚合物膜放入炭化炉中，在惰性气体保护下升温炭化得到炭‑蒙脱土复合膜。