热致刚性膜材料的合成与气体分离性能研究

摘要：

以丙酮为溶剂,将9,9-双(4-羟基苯基)芴(BHF)于室温下进行硝化反应得到二硝基化合物9,9-双(3-硝基-4-羟基苯基)芴,再经Pd/C-水合肼还原得到9,9-双(3-氨基-4-羟基苯基)芴(BAHF).采用上述二胺单体BAHF、与9,9-双(4-氨基苯基)芴(BAF)和六氟二酐(6FDA)通过低温溶液缩聚反应制备出一种含酚羟基的共聚聚酰胺酸溶液,经热酰亚胺化和热致重排反应得到共聚聚酰亚胺(CPI)和聚(酰亚胺-苯并恶唑)(PI-PBO)热致刚性膜材料.采用核磁(NMR)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)和气体渗透性能测试等手段对所制得膜材料的结构、热性能和气体分离性能进行表征.研究结果表明,所制得的热致刚性膜主要表现出非晶结构,为无规共聚物,其Tg为340℃.随热处理温度升高,热致刚性膜的气体渗透性逐渐增加,450℃制得的热致刚性膜对O2、N2、H2、CH4和CO2的渗透通量分别达到229.03、53.26、1497.35、33.52和818.76 Barrer.

关键词：共聚聚酰亚胺、热致刚性膜、分离性能、芴基、酚羟基

资助基金：国家自然科学基金基金号21406102,21376037,21436009、中国博士后基金基金号2014M560212和辽宁省教育厅优秀人才项目项目号LJQ2015053资助.

在线出版日期：2016-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1145-1150