[发明专利]用于混合气中二氧化碳分离的中空纤维复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种用于混合气中二氧化碳分离的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将支撑层聚合物材料、功能层聚合物材料、溶剂和非溶剂按照预设的质量比混合，在高温下搅拌并真空脱泡后，形成均质的底膜纺丝溶液；将功能层聚合物材料、交联剂和溶剂按照预设的质量比混合，搅拌并真空脱泡后，形成均质的功能层涂层溶液；

采用沉浸相转化法通过湿法纺丝或干湿纺丝对所述底膜纺丝溶液处理，并在外部凝胶浴和内部芯液的作用下，制备出具有中空纤维支撑层的底膜；

将所述具有中空纤维支撑层的底膜通过热水浴后进入所述功能层涂层溶液实现外侧均匀涂层，将涂层后的具有中空纤维支撑层的底膜进行高温化学交联，制备出交联增强型中空纤维复合膜；

除去所述中空纤维复合膜内的水，并进行干燥处理，得到干态中空纤维复合膜；

所述功能层聚合物材料为亲水性功能材料，所述亲水性功能材料包括纤维素、壳聚糖、聚乙烯醇和含胺基树状高分子中的一种或几种；所述高温下搅拌形成底膜纺丝溶液的工艺条件为：温度60～120℃，搅拌时间8～24hr；所述湿法纺丝或干湿纺丝的工艺条件为：纺丝温度60～120℃，干纺距离0～500mm；所述外部凝胶浴为0～50℃的自来水，所述内部芯液为含有50～90wt％溶剂的水溶液；

所述支撑层聚合物材料为聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜或聚偏氟乙烯；所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、氯仿、环丁砜和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述非溶剂包括水、甲醇、乙醇和γ–丁内酯中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的用于混合气中二氧化碳分离的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述交联剂为硼酸或戊二醛；所述高温化学交联的反应温度为50～80℃。

3.如权利要求1所述的用于混合气中二氧化碳分离的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述底膜纺丝溶液中聚合物的浓度为15～30wt％，其中所含功能层聚合物材料的质量百分比为3～6％；所述功能层涂层溶液中聚合物的浓度为3～6wt％；所述交联剂的质量为所述功能层涂层溶液中功能层聚合物材料质量的0.5～2.0‰。

4.如权利要求1所述的用于混合气中二氧化碳分离的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述除去所述中空纤维复合膜内的水采用乙醇-正己烷溶剂置换方法实现；所述干燥处理的工艺条件为：温度50～120℃，干燥时间2～5小时。