[发明专利]聚醚嵌段酰胺/聚离子液体半互穿聚合物网络膜及其光固化制备方法

说明书

技术领域

本发明属于气体分离膜制备领域，尤其涉及一种聚醚嵌段酰胺／聚离子液体半互穿聚合物网络膜及其光固化制备方法。 

背景技术

在过去的几十年中，随着化石燃料的大量使用，空气中的CO₂的含量急剧增加，加剧了全球的温室效应。目前，用来分离燃烧尾气中CO₂的方法和技术有吸附，吸收，低温冷凝及膜分离等。膜分离技术以其能耗低，设备规模小，易于同其他技术相结合等优势，成为当今研究CO₂分离的热点。 

聚醚嵌段酰胺(polyether block amide,PEBA)是一种橡胶态高分子共聚物膜材料，这种材料是用含有双羟基的聚酰胺和聚醚二醇在熔融的状态下进行缩聚反应生成的，在聚酰胺的直线链部分嵌入了聚醚成分。从结构上看，它基本属于一种线性的链状结构，其中-PA-表示脂肪族刚性的块状聚酰胺，他们往往是强极性的，如尼龙-6(PA-6)、尼龙-12(PA-12)等，具有聚酰胺(PA)材料的坚硬，为PEBA提供了机械强度，可以克服过量吸附挥发性有机物(VOCs)和气体而引起的膜的溶胀，-PE-则表示柔软的弱极性聚醚，如聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丁烷(PTMEO)等，柔软的聚醚链段提供较大的自由体积，因此这种刚柔结合为PEBA膜对某些有机物、气体具有良好的渗透性奠定了基础。 

离子液体作为环境友好的“清洁”溶剂和新兴的催化体系，已逐渐成为化工及相关领域研究的热点；并且，人们发现离子液体对CO₂具有特殊的亲和力，使其成为用于气体分离膜的理想材料。但离子液体由于链段刚性较强，其自身成膜性差。为了改善聚离子液体膜脆性大，CO2渗透通量小以及降低聚离子液体共聚膜的微观相分离现象，制备了聚离子液体与塑性弹性体半互穿聚合物网络膜(Semi-Interpenetrating Polymer Network，S-IPN或Semi-IPN)。半互穿聚合物网络特有的强迫互容作用能使两种性能差异很大或具有不同功能的聚合物形成稳定的结合，从而实现组分之间在宏观性能产生特殊的协同作用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于气体分离的聚醚嵌段酰胺／聚离子液体半互穿聚合物网络膜及其光固化制备方法，以克服现有技术的缺陷。 

本发明提出的一种聚醚嵌段酰胺／聚离子液体半互穿聚合物网络膜光固化制备方法，其特征在于包括如下步骤： 

A，将聚醚嵌段酰胺4.5-10份、溶剂85.3-88.8份、离子液体单体1.2-10.2份在65℃下均匀混合后，形成制膜料液； 

B，在所述制膜料液中加入0.2-1.2份的交联剂、0.1-0.3份光引发剂于30℃下混合均匀，将混合后的制膜料液超声处理10分钟后置于四氟乙烯模具上，静置10min后在平面紫外光固化机中固化1小时至交联成膜。 

C制得的半互穿膜在空气中干燥24小时，然后转入真空干燥箱于30℃下干燥24小时得厚度为130微米左右的聚醚嵌段酰胺／聚离子液体半互穿聚合物网络膜。 

优选的，所述溶剂为正丁醇、正丙醇或异丙醇。 

优选的，所述离子液体单体为1-辛基-3-乙烯基咪唑六氟磷酸盐、1-辛基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐或1-辛基-3-乙烯基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。 

优选的，所述交联剂为1，6-己二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯或二乙烯基苯。 

优选的，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。 

本发明还提出一种聚醚嵌段酰胺／聚离子液体半互穿聚合物网络膜，其特征在于配方包括如下组分：聚醚嵌段酰胺4.5-10份、溶剂85.3-88.8份、离子液体单体1.2-10.2份、交联剂0.2-1.2份、光引发剂0.1-0.3份。 

优选的，所述溶剂为正丁醇、正丙醇或异丙醇。 

优选的，所述离子液体单体为1-辛基-3-乙烯基咪唑六氟磷酸盐、1-辛基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐或1-辛基-3-乙烯基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。 

优选的，所述交联剂为1，6-己二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯或二乙烯基苯。 

优选的，所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。