[发明专利]带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜

权利要求书

1.一种带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜，其特征在于，所述脱氮浓缩分离膜的材料包括聚酰胺-聚酰亚胺化合物，所述聚酰胺-聚酰亚胺化合物由聚酰胺结构单元和聚酰亚胺结构单元交替嵌段聚合构成，且通过加入含有带羧酸基团的二胺在分子链中植入羧酸基团，其中，聚酰胺单元的摩尔分数为5～60，聚酰亚胺单元的摩尔分数为95～40。

2.一种如权利要求1所述的带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S100、采用二胺Ⅰ、二胺Ⅱ、二酸酐、二酰氯制备所述聚酰胺-聚酰亚胺化合物，所述二胺Ⅱ为带羧基的二胺；

步骤S200、利用步骤S100得到的聚酰胺-聚酰亚胺化合物制备铸膜液；

步骤S300、利用步骤S200得到的铸膜液通过相转化法制备得到中空纤维膜，所述带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜。

3.根据权利要求2所述的带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

步骤S110、在反应器中加入二胺Ⅰ和二胺Ⅱ，并加入第一溶剂溶解得到溶液A；

步骤S120、向所述溶液A中加入缚酸剂得到溶液B；

步骤S130、向所述溶液B中分批加入二酸酐和二酰氯，并在第一预定温度条件下反应第一预定时长得到溶液C；

步骤S140、向所述溶液C中加入带水剂并升温至第二预定温度继续反应第二预定时长得到溶液D；

步骤S150、所述溶液D降温后在甲醇中沉淀得到所述聚酰胺-聚酰亚胺化合物。

4.根据权利要求3所述的带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S110中，所述二胺Ⅰ为对苯二胺、间苯二胺或2,4,6-三甲基间苯二胺，所述二胺Ⅱ为3,4-二氨基苯甲酸、3,5-二氨基苯甲酸或3,5-二氨基-4-甲基苯甲酸。

5.根据权利要求3所述的带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S110中，所述二胺Ⅰ与所述二胺Ⅱ的摩尔比为(0.6～0.9)：(0.4～0.1)。

6.根据权利要求3所述的带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S110中，所述第一溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；

所述步骤S110中，所述溶液A的固含量为10％～40％；

所述步骤S120中，所述缚酸剂为三乙胺；

所述步骤S130中，所述二酸酐为3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐或4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐；

所述步骤S130中，所述二酰氯为4,4'-苯偶酰氯或4,4'-二酰氯二苯醚；

所述步骤S130中，所述第一预定温度为-15～20℃；

所述步骤S130中，所述第一预定时长为20～28小时；

所述三乙胺的加入比例为所述二酰氯的摩尔比的2倍；

所述步骤S140中，所述带水剂为甲苯，所述甲苯的加入量为所述二酰氯的摩尔量的3～10倍；

所述步骤S140中，采用分水器和冷凝装置进行升温；

所述步骤S140中，所述第二预定温度为150～200℃；

所述步骤S140中，所述第二预定时长为3～5小时。

7.根据权利要求2所述的带羧酸基团的聚酰胺-聚酰亚胺煤层气脱氮浓缩分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S200包括：将所述聚酰胺-聚酰亚胺化合物、添加剂和第二溶剂添加至溶解釜，加热至第二预定温度，搅拌溶解配置成所述铸膜液。