具有三蝶烯基结构的聚酰亚胺无规共聚物及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115869788A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202111138700.3B01D53/22(2006.01)(22)申请日2021.09.27(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人魏昕吴长江丁黎明王玉杰郦和生孟凡宁(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师王崇李婉婉(51)Int.Cl.B01D71/64(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书3页说明书11页(54)发明名称具有三蝶烯基结构的聚酰亚胺无规共聚物及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及气体分离膜制备技术领域，公开了一种具有三蝶烯基结构的聚酰亚胺无规共聚物及其制备方法和应用。该无规共聚物具有式(I)所示的结构：式(I)中，m和n各自独立地为10‑2000的整数；R1和R2各自独立地为H、C1‑C4的烷基或C1‑C4的卤代烷基；X和Y各自独立地具有式(A1)‑式(A5)中任意一种所示的结构。本发明提供的聚酰亚胺无规共聚物渗透性与选择性较高。本发明提供的分离膜特别适于He/N2、He/CH4、He/CO2、H2/N2、H2/CH4和H2/CO2的分离，还适用于混合气体的分离，包括但不限于天然气脱氦、空气分离、氢气纯化和脱碳等领域，具有广阔的应用前景。CN115869788ACN115869788A权利要求书1/3页1.一种具有三蝶烯基结构的聚酰亚胺无规共聚物，其特征在于，该无规共聚物具有式(I)所示的结构：式(I)中，m和n各自独立地为10‑2000的整数；R1和R2各自独立地为H、C1‑C4的烷基或C1‑C4的卤代烷基；X和Y各自独立地具有式(A1)‑式(A5)中任意一种所示的结构；式(A1)‑式(A5)，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地为H、C1‑C4的烷基或C6‑C10的芳基。2.根据权利要求1所述的无规共聚物，其中，m和n各自独立地为50‑1000的整数；和/或，1>n/(m+n)>0，优选0.8≥n/(m+n)≥0.5。123.根据权利要求1或2所述的无规共聚物，其中，R和R各自独立地为H、CH3或CF3；和/或，X和Y各自独立地具有式(a1)‑式(a5)中任意一种所示的结构；4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的无规共聚物，其中，X为a3，Y为a3，R1和R2均为H；12或者，X为a3，Y为a3，R和R均为CH3；12或者，X为a3，Y为a3，R和R均为CF3；2CN115869788A权利要求书2/3页或者，X为a4，Y为a4，R1和R2均为H；12或者，X为a4，Y为a4，R和R均为CH3；12或者，X为a4，Y为a4，R和R均为CF3。5.一种制备具有三蝶烯基结构的聚酰亚胺无规共聚物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)在第一溶剂的存在下，将含式(II)所示的二酐单体和/或式(III)所示的二酐单体与二胺单体混合，进行缩聚反应，得到含聚酰胺酸的物料；(2)将步骤(1)得到的含聚酰胺酸的物料进行酰亚胺化，使聚酰胺酸发生分子内脱水，得到聚酰亚胺无规共聚物；其中，所述二胺单体选自式(Z1)和(Z2)所示的结构的化合物，式(Z2)中，R1和R2各自独立地为H、C1‑C4的烷基或C1‑C4的卤代烷基；式(II)的X和式(III)中的Y各自独立地具有式(A1)‑式(A5)中任意一种所示的结构；式(A1)‑式(A5)，R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12各自独立地为H、C1‑C4的烷基或C6‑C10的芳基。126.根据权利要求5所述的方法，其中，R和R各自独立地为H、CH3或CF3；和/或，X和Y各自独立地具有式(a1)‑式(a5)中任意一种所示的结构；3CN115869788A权利要求书3/3页7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，X为a3，Y为a3，Z2中R1和R2均为H；12或者，X为a3，Y为a3，Z2中R和R均为CH3；12或者，X为a3，Y为a3，Z2中R和R均为CF3；或者，X为a4，Y为a4，Z2中R1和R2均为H；12或者，X为a4，Y为a4，Z2中R和R均为CH3；12或者，X为a4，Y为a4，Z2中R和R均为CF3。8.根据权利要求5‑7中任意一项所述的方法，其中，结构为式(Z1)的二胺单体和结构为式(Z2)的二胺单体的摩尔用量分别定义为M和N，且M和N的比例为(10‑2000)：(10‑2000)；和/或，M和N满足1>N/(M+N)>0，优选0.8≥N/(M+N)≥0.5；和/或，式(II)所示的二酐单体和式(III)