[发明专利]一类自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料及其制备方法

权利要求书

1.一类自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在氮气保护下，将芳香族自具微孔二胺和常用芳香族二胺单体加入到非质子极性有机溶剂中；

(2)待完全溶解后，向溶液中加入芳香族二酐单体，反应不少于12小时；

(3)向上述溶液中加入芳香族多胺基交联剂，反应不少于2小时；

(4)最后向溶液中加入乙酸酐和吡啶催化剂，室温下静置不少于24小时，得到块状聚酰亚胺湿凝胶，再经超临界二氧化碳干燥后即可制得自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料；

所述的芳香族自具微孔二胺是3,3,3',3'-四甲基-2,2',3,3'-四氢-1,1'-螺双[茚]-5,5'-二胺(SBI)、9,10-二氢-9,10[1,2]苯并蒽-2,6-二胺(Trip)、2,8-二胺基-4,10-二甲基-6H,12H-5,11-甲烷二苯并[1,5]-重氮辛(TBDA)、5,5'-二氨基-3,3,3',3'-四甲基-2,2',3,3'-四氢-1,1'-螺二[茚]-6,6'-二醇(SBI-1)、6,15-二氨基-9,10-二氢-9,10-[1,2]苯并蒽-2-羧酸(Trip-1)、3,9-二氨基-4,10-二甲基-6H,12H-5,11-甲烷二苯并[1,5]-重氮辛(TBDA-1)、3,3'-二氨基-9,9'-螺二[芴]-2,2'-二醇(SBF-1)中的至少1种；

以摩尔分数计，所述芳香族自具微孔二胺在所述芳香族自具微孔二胺和常用芳香族二胺加入量之和的摩尔占比5％-50％之间；

所述的常用芳香族二胺包括对苯二胺、苯二胺、2,4-二氨基甲苯、4,4-二氨基联苯、3,5-二氨基苯甲酸、3,5-二氨基苯甲腈、3,5-二氨基甲苯、2,4,6-三甲基-3,5-二氨基苯磺酸、4,4'-二氨基三苯甲烷、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯、4,6-二氨基间苯二酚、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3′-二羟基-4,4′-联苯二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基联苯、4,4'-二氨基三连苯、3,3'-二甲氧基联苯胺、4,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基二苯硫醚、4,4′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯甲酮、4,4′-二氨基二苯甲烷、3,4'-二氨基联苯醚、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚、9,9′-双(4-氨基苯基)芴中的至少一种；

所述的芳香族二酐包括均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、4,4′-(六氟异丙基)二酞酸酐、3,3',4,4'-二苯醚二酐、3,3',4,4'-二苯硫醚二酐、3,3',4,4'-二苯砜二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮二酐、3,3',4,4'-二苯甲醇二酐、2,2'-双[4-(3,4-二羧苯氧基)苯基]丙烷四酸二酐中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料的制备方法，其特征在于，所述常用芳香族二胺和芳香族自具微孔二胺合计数、芳香族二酐、多胺基交联剂的摩尔比例为100:(101.6～110)：(1.1～7.0)。

3.根据权利要求2所述的自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料的制备方法，其特征在于，固含量3％～10％，所述固含量＝(芳香族自具微孔二胺+常用芳香族二胺+芳香族二酐+芳香族多胺基交联剂)/(芳香族自具微孔二胺+常用芳香族二胺+芳香族二酐+芳香族多胺基交联剂+乙酸酐+吡啶催化剂+非质子极性有机溶剂)*100％。

4.根据权利要求1所述的自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的芳香族多胺基交联剂为9,10-二氢-9,10-[1,2]苯并蒽-2,6,14-三胺、四苯胺基甲烷、1,3,5-三(4-胺基苯基)苯、四苯胺基硅烷、1,3,5-三(4-胺基苯基)吡啶、1,3,5-三(4-胺基苯氧基)苯、四苯胺基金刚烷、1,3,5-三(4-胺基苯基)三嗪、1,3,5-三(4-胺基苯硫基)苯、三苯胺基甲烷、三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-苯三甲酰肼中的一种。

5.根据权利要求1所述的自具微孔共聚酰亚胺气凝胶块体吸附材料的制备方法，其特征在于，乙酸酐和吡啶催化剂的摩尔比为1～10:1。