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6FDA型聚酰亚胺膜材料的合成及其气体渗透性能研究

庞洪涛  
【摘要】:采用两步法首次合成了含磺酸锂盐基(-SO_3Li)的新型6FDA型聚酰亚胺均聚物(6FDA-MLi)。该聚合物在DMF、DMAc、NMP等溶剂中有很好的溶解性;具有较高的分子量,特性粘数为0.507L/g;耐热性能优良,玻璃化转变温度为244℃,5%热失重温度为286℃。 研究了温度、压力和分子结构对6FDA-MLi均质膜的H_2、N_2、O_2、CH_4、CO_2气体渗透性能的影响。在20~35℃区间,渗透系数、扩散系数、溶解度系数与温度的关系均符合Arrhenius方程。在0.2~0.8MPa区间,压力对渗透系数、扩散系数和溶解度系数的影响均可用双吸附模型和局部固定理论来解释。在变压测试中会产生CO_2的塑化现象,塑化压力约为0.4MPa。与6FDA-TMPDA型聚酰亚胺相比,引入磺酸锂盐基会降低膜的气体透过性,提高选择性。在35℃,0.2MPa时,CO_2渗透系数为17.2Barrer,CO_2/CH_4的理想分离系数为35.5。


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