[发明专利]用于分离气体混合物的多层芳族聚酰胺薄膜复合膜

权利要求书

1.一种气体分离膜，所述气体分离膜包括：

中空纤维膜，所述中空纤维膜包括：

多孔支撑层；

通过界面聚合形成在所述多孔支撑层上的芳族聚酰胺层；和

形成在所述芳族聚酰胺层上的包含玻璃态聚合物并且堵塞所述芳族聚酰胺层中的缺陷的涂层，其中所述玻璃态聚合物的玻璃化转变温度大于50℃，并且其中所述玻璃态聚合物包括聚(苯醚)、磺化聚四氟乙烯或它们的组合或共聚物。

2.权利要求1所述的气体分离膜，其中除了聚(苯醚)、磺化聚四氟乙烯或它们的组合或共聚物之外，所述玻璃态聚合物包括：聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯砜、聚酰胺、聚砜、硝酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚(乙烯醇)、聚(苯硫醚)、聚(氯乙烯)、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚乙烯基三甲基硅烷、聚三甲硅烷基丙炔、聚(醚酰亚胺)、聚(醚砜)、聚二唑或它们的组合或共聚物。

3.权利要求2所述的气体分离膜，其中所述玻璃态聚合物是官能化的。

4.权利要求3所述的气体分离膜，其中所述玻璃态聚合物是磺化或卤化的。

5.权利要求4所述的气体分离膜，其中所述玻璃态聚合物是溴化的。

6.权利要求5所述的气体分离膜，其中所述玻璃态聚合物包括以下各项中的至少一种：溴化聚酰亚胺、溴化聚砜和溴化聚(苯醚)。

7.权利要求1所述的气体分离膜，其中所述气体分离膜的氦气/二氧化碳理想选择性为20至70。

8.权利要求1所述的气体分离膜，其中所述气体分离膜的氦气/氮气理想选择性大于70。

9.权利要求1所述的气体分离膜，其中所述气体分离膜的氦气/甲烷理想选择性大于70。

10.权利要求1所述的气体分离膜，其中在50psia的操作进料压力下，所述气体分离膜的氦气透过度为5至150GPU。

11.一种形成用于气体分离的中空纤维膜的方法，所述方法包括：

将玻璃态聚合物溶解于溶剂中以得到溶液，其中所述玻璃态聚合物包括聚(苯醚)、磺化聚四氟乙烯或它们的组合或共聚物；

使包含所述玻璃态聚合物的所述溶液与复合膜的芳族聚酰胺层接触；和

将所述溶液干燥以在所述复合膜的芳族聚酰胺层上形成所述玻璃态聚合物的涂层以堵塞所述芳族聚酰胺层中的缺陷并且得到用于气体分离的中空纤维膜，

其中，所述芳族聚酰胺层通过界面聚合形成，并且所述玻璃态聚合物的玻璃化转变温度大于50℃。

12.权利要求11所述的方法，其中所述溶剂包括氯仿。

13.权利要求11所述的方法，其中除了聚(苯醚)、磺化聚四氟乙烯或它们的组合或共聚物之外，所述玻璃态聚合物包括：聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯砜、聚酰胺、聚砜、硝酸纤维素、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚(乙烯醇)、聚(苯硫醚)、聚(氯乙烯)、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚乙烯基三甲基硅烷、聚三甲硅烷基丙炔、聚(醚酰亚胺)、聚(醚砜)、聚二唑或它们的共聚物。

14.权利要求11所述的方法，其中使所述溶液与所述芳族聚酰胺层接触包括在所述芳族聚酰胺层上狭缝式模口涂覆、旋涂、浸涂或喷涂所述溶液。