[发明专利]一种点击化学接枝氨基的聚酰亚胺CO2

权利要求书

1.一种点击化学接枝氨基的聚酰亚胺CO₂分离膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，聚酰亚胺的制备：

将4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐置于升华炉中130℃-200℃处理12h，2,5-二甲基-1,4-苯二胺置于真空干燥箱中真空干燥12h；将2,5-二甲基-1,4-苯二胺一次性加入通保护气的实验装置后，第一次加入N,N-二甲基乙酰胺溶解，溶解过程中保持冰水浴温度小于5℃，待2,5-二甲基-1,4-苯二胺溶解完全后，分批次加入4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐和第二次加入N,N-二甲基乙酰胺，反应48h后，加入3-甲基吡啶和95乙酸酐，继续反应48h，反应结束后，反应产物用甲醇沉淀、洗涤，置于真空干燥箱中干燥备用，得到聚酰亚胺；

第二步，溴代聚酰亚胺的制备：

取第一步中制备的聚酰亚胺加入三口烧瓶中，加入1,2-二氯乙烷溶解，溶解完毕后，加入N-溴代琥珀酰亚胺和偶氮二异丁腈，50℃-100℃下反应3~6 h后，用甲醇沉淀、洗涤，将产物置于真空干燥箱干燥，得到溴代聚酰亚胺；

第三步，聚酰亚胺的叠氮化：

取第二步制备的溴代聚酰亚胺加入三口烧瓶中，加入N-甲基吡咯烷酮溶解，再加入NaN₃，加热至50℃-100℃反应24h，反应产物用甲醇水混合溶液沉淀，沉淀物用蒸馏水清洗2-3次后，置于真空干燥箱干燥备用，得到叠氮化的聚酰亚胺；

第四步，点击功能化聚酰亚胺的制备：

称取第三步的产物加入Schlenk瓶中用N-甲基吡咯烷酮溶解配制成溶液，将Schlenk瓶置于液氮中冷却，脱气，充高纯氮气，按比例加入溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺和炔基化合物，将Schlenk瓶加热至50℃~100℃搅拌反应24h，反应产物用乙醚沉淀，沉淀物用蒸馏水清洗2-3次后置于真空干燥箱干燥，得到点击功能化聚酰亚胺；

所述叠氮化聚酰亚胺的用量为3g，N-甲基吡咯烷酮溶解后的溶液质量浓度为10%；所述溴化亚铜和五甲基二乙烯三胺的比例为0.206g：600μL；所述炔基化合物为665.6μL的二乙基丙炔胺或520.9μL的二乙基丙炔胺和70μL的丙炔醇；

第五步，气体分离膜的制备：

取点击功能化聚酰亚胺加入试样瓶，加入N-甲基吡咯烷酮溶解、过滤后将溶液均匀涂覆在玻璃板上，将玻璃板80℃干燥成膜。

2.根据权利要求1所述的一种点击化学接枝氨基的聚酰亚胺CO₂分离膜的制备方法，其特征在于：第一步中所述2,5-二甲基-1,4-苯二胺和第一次加入的N,N-二甲基乙酰胺的比例为13.6205g：140mL；4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐和第二次加入的N,N-二甲基乙酰胺的比例为44.424g：92mL。

3.根据权利要求1所述的一种点击化学接枝氨基的聚酰亚胺CO₂分离膜的制备方法，其特征在于：第二步中所述聚酰亚胺、1,2-二氯乙烷、N-溴代丁二酰亚胺和偶氮二异丁腈的比例为10g：200mL：6.5466g：0.1745g。

4.根据权利要求1所述的一种点击化学接枝氨基的聚酰亚胺CO₂分离膜的制备方法，其特征在于：第三步中所述溴代聚酰亚胺和N-甲基吡咯烷酮的比例为5g：50mL；NaN₃和溴代聚酰亚胺的摩尔比为2~3。

5.根据权利要求1所述的一种点击化学接枝氨基的聚酰亚胺CO₂分离膜的制备方法，其特征在于：第五步中所述点击功能化聚酰亚胺和N-甲基吡咯烷酮的比例为1g：9g。