[发明专利]聚酰亚胺组合物、薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚酰亚胺薄膜在分离含氟气体中的应用，其特征在于，所述薄膜是基于聚酰亚胺组合物的交联型聚酰亚胺薄膜，所述薄膜包含聚酰亚胺Ⅰ和聚酰亚胺Ⅱ交联得到的聚合物；

组合物由聚酰亚胺Ⅰ和聚酰亚胺Ⅱ组成，聚酰亚胺Ⅰ和聚酰亚胺Ⅱ的重量比是10:1~5；

聚酰亚胺Ⅰ的数均分子量为40000~150000g/mol，聚酰亚胺Ⅱ的数均分子量为1000~6000g/mol；

聚酰亚胺Ⅰ的结构通式如式（1）所示：

，

式（1），聚酰亚胺树脂Ⅰ的重复单元数m₁和m₂，m₁+m₂为100~200的正整数，m₁、m₂分别为大于或等于0的整数；m₂不为0，聚酰亚胺Ⅰ中Ar₁-R₁结构单元的摩尔百分数为0~30%；

聚酰亚胺Ⅱ结构通式如式（2）所示：

，

式（2），聚酰亚胺Ⅱ树脂的重复单元数n，其中n为5~20的整数；

其中，Ar₁、Ar₂、Ar₃分别独立的选自以下结构中的一种，且Ar₁与Ar₂相同或不同：

、、、、、；

R₂具有以下结构：

，X选自C₁~C₅的烷烃基团；Y选自、、；

R₁选自以下结构中的一种：

、、、、、、、、、、；

R₃选自以下结构中的一种：

、、、；

R₄是以下结构的任一种：

、、、、、、。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述组合物中，聚酰亚胺Ⅰ的数均分子量为45000~100000g/mol，聚酰亚胺Ⅱ的数均分子量为1000~5000g/mol。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，Ar₁、Ar₂、Ar₃分别独立的选自以下结构中的一种：

、、、、、；

R₁选自以下结构中的一种：

、、、、；

R₃选自以下结构中的一种：

、、；

R₄选自以下结构：

、、、。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，

Ar₁为或；

Ar₂为、或；

Ar₃为、、；

R₁为或；

R₃为、、。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，Ar₁与Ar₂相同。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述组合物中聚酰亚胺Ⅰ和聚酰亚胺Ⅱ的重量比是10:1；聚酰亚胺Ⅰ的数均分子量为90000~100000g/mol，聚酰亚胺Ⅱ的数均分子量为1000~1500g/mol；Ar₁、Ar₂为，R₁为，R₂为，Ar₃为，R₃为，R₄为。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜的厚度为75～150μm。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜的制备方法包括以下步骤：

将组合物溶解到有机溶剂中，得到一定固含量的聚酰亚胺组合物均一溶液，成膜，得到初始聚酰亚胺组合物薄膜；然后于氮气氛围下后处理，得到交联型聚酰亚胺薄膜。