[发明专利]一种防静电气体分离复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防静电气体分离复合膜及其制备方法，在多孔底膜上浸涂含有离子液体的分离层溶液，制备成防静电的复合膜。溶于非极性溶剂的离子液体可以与分离层膜液混合均匀，得到均相的分离层膜液。制备的复合膜不仅保持了原有的渗透和分离性能，且具有防静电性能。本发明方法制备防静电复合膜，适用于油库、加油站的油气回收，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及防静电膜技术，特别是涉及一种用于气体分离的防静电复合膜的制备方法。

背景技术

静电是油库和加油站着火爆炸事故主要点火源之一，油库加油站中的油品在储存、运输、输送、装卸等过程中，不可避免地会产生静电。油品本身属于易燃易爆液体，当静电放电能量超过油蒸气的最小引燃能量时，就可引燃引爆油品。油库加油站在营运过程中静电的危害是非常大的。油气回收系统安装于加油站、油库，保证汽油工艺流程内如购进、销售和存储等环节产生的油气能有效的进行回收，以减少环境污染、减轻经营损耗和降低火灾风险系数。因此要求油气回收装置具有防静电性能。

目前，膜法回收工艺由于其设备简单、运行成本低、环保节能、回收率高等优势，已广泛应用于加油站的油气回收。分离膜是膜法回收系统的核心，因此分离膜具有防静电性能是至关重要的。用于油气回收的分离膜是一种以硅橡胶为分离层的复合膜。该复合膜在油气回收过程中具有良好的分离性能，但是硅橡胶为不导电的高分子材料，属于绝缘体。

CN109731906 A中公开了一种纳米粒子改性硅橡胶复合膜的制备方法。该方法制备的复合膜具有防静电性能，但是将纳米粒子加入硅橡胶铸膜液的方法，对纳米粒子的粒度要求高，并且纳米粒子容易发生团聚，其在铸膜液中的分散困难。浸涂法制备复合膜的涂层液粘度低，纳米粒子更容易团聚，不能分散得到均相涂层液。另一种方法是在复合膜中间加入一层导电聚合物层，该方法生产工艺复杂，且仅有的几种导电聚合物难溶难熔，不易于制备气体分离复合膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备防静电性能的气体分离复合膜及其制备方法。本发明的技术核心在于在分离层膜液中加入离子液体，涂覆得到具有防静电性能的气体分离复合膜。本发明制备的气体分离复合膜的分离选择性保持不变。

为了实现本发明的目的采用如下的技术方案：

一种具有导电性的气体分离复合膜，由底膜和具有导电性的分离层构成。底膜为具有渗透性的多孔超滤或微滤膜，所述底膜上为具有选择分离性能的分离层，所述分离层为具有气体渗透性能的硅橡胶，分离层具有防静电性能，电阻值在10⁶-10⁸之间。

进一步地，在上述技术方案中，所述底膜为孔径10-2000nm的多孔膜，所述底膜包括聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯。

进一步地，在上述技术方案中，分离层厚度为0.05-5μm，最优选为0.1-2μm。

具有导电性的气体分离复合膜制备过程如下：

分离层膜液配制：将交联剂、催化剂加入硅氧烷预聚物的异辛烷溶液中，加热搅拌，后向膜液中加入离子液体，继续搅拌得到均相分离层膜液

复合膜的制备：将含有离子液体的分离层膜液涂覆在多孔超滤底膜上晾干后，热交联处理，制得气体分离膜。

所述(1)中交联剂是聚甲基氢硅氧烷，催化剂是1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂络合物，硅氧烷预聚物是乙烯基甲基硅氧烷-辛基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物。

进一步地，上述一种防静电气体分离复合膜的具体制备方法，包括以下步骤：

1)配制含有离子液体的分离层膜液：将聚甲基氢硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂络合物加入乙烯基甲基硅氧烷-辛基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物的异辛烷溶液中，加热搅拌后加入离子液体，继续搅拌至均相，制得分离层膜液；