CN102527264A - 一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法 - Google Patents
一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102527264A CN102527264A CN201210040474XA CN201210040474A CN102527264A CN 102527264 A CN102527264 A CN 102527264A CN 201210040474X A CN201210040474X A CN 201210040474XA CN 201210040474 A CN201210040474 A CN 201210040474A CN 102527264 A CN102527264 A CN 102527264A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyimides
- doughnut
- spinning
- polyimide
- hollow fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明公开了一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,包括:(一)将聚酰亚胺溶解于DMSO或DMF或NMP或THF或丙酮中的任意一种溶剂中配制质量百分浓度为7%~12%的聚酰亚胺纺丝原液,待其完全溶解后进行脱泡过滤;(二)以PEO或PEG或PVP中的任意一种为致孔剂,以甲醇或乙醇为溶剂配置质量百分浓度为12%~24%的芯液;(三)调节芯液流量为0.2~0.8L/h,干纺程的距离为4~8cm,将第一步中得到的原液经纺丝机采用干喷湿纺的方法制得粗品聚酰亚胺中空纤维;(四)将粗品聚酰亚胺中空纤维冷却;(五)将冷却后的粗品聚酰亚胺中空纤维经萃取抽提后干燥至恒重,得到成品聚酰亚胺中空纤维。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法。
背景技术
聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物,它是目前已经工业化的高分子材料中综合性能十分优越的品种,已广泛应用于航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。而由聚酰亚胺中空纤维制成的气体分离膜对H2、CO2和O2具有很高的气体透过率和选择性,特别是它对H2的高透过性可以用于制备高纯度H2,因此,由这种聚酰亚胺中空纤维制成的高分子气体分离膜,即聚酰亚胺分离膜,其在航天领域具有潜在的巨大应用前景。
目前市场上用的高分子膜主要有用于脱除天然气中CO2的醋酸纤维膜和用于空气分离的聚砜膜,与这两种高分子膜相比,聚酰亚胺分离膜具有更加优越的高透过率和高选择性。但多数聚酰亚胺高分子难以溶解,无法用聚酰亚胺原液直接进行纺丝,因此多采用两步法,即先将聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)进行纺丝,然后将所得到的聚酰胺酸原丝进行高温或化学处理,使之亚胺化,从而得到聚酰亚胺纤维。由上述两步法制得的聚酰亚胺纤维,由于后期的热环化或化学环化破坏了前期纺丝过程中聚酰亚胺所形成的取向结构,因此,聚酰亚胺纤维的某些性能有所下降。对于少数可溶性聚酰亚胺,可以采用一步法进行纤维纺丝,该法有利于保持聚酰亚胺的超分子结构,但通常采用甲酚、对氯苯酚等酚类溶剂,不仅毒性大,而且溶剂在纤维中的残留较多,难以彻底去除。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是:提供一种能保持优良性能、纤维中毒素残留少且毒素易清除的一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案是:一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,包括以下步骤:(一)将聚酰亚胺溶解于二甲基亚砜或N,N—二甲基甲酰胺或N—甲基—2吡咯烷酮或四氢呋喃或丙酮中的任意一种溶剂中,配制质量百分浓度为7%~12%的聚酰亚胺纺丝原液,待聚酰亚胺完全溶解后进行脱泡过滤;(二)以聚氧化乙烯或聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种为致孔剂,以甲醇或乙醇为溶剂配置质量百分浓度为12%~24%的芯液;(三)调节芯液流量为0.2~0.8L/h,干纺程的距离为4~8cm,将第一步中得到的聚酰亚胺纺丝原液经纺丝机采用干喷湿纺的纺丝方法制得粗品聚酰亚胺中空纤维;(四)将粗品聚酰亚胺中空纤维在醇水凝固浴中冷却;(五)将冷却后的粗品聚酰亚胺中空纤维用滤纸包好,以蒸馏水为抽提剂,沸腾回流24小时,以彻底除去残留的致孔剂及溶剂后取出,在烘箱中干燥至恒重,得到纯净的聚酰亚胺中空纤维。
进一步地,前述的一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,其中,所述的醇水凝固浴中醇与水的体积比为1/4~4/1,凝固浴的温度范围为20℃~30℃,所述的醇水凝固浴中的醇为甲醇或乙醇。
进一步地,前述的一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,其中,所述的聚氧化乙烯或聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮的摩尔质量范围在1000~2000 g/mol。
本发明的有益效果:本发明采用一步法直接通过干喷湿纺方法制备聚酰亚胺中空纤维,完好保持了聚酰亚胺中空纤维的优良性能,且采用低毒易去除的有机溶剂,能将成品聚酰亚胺中空纤维中的毒素降至最低;所得聚酰亚胺中空纤维的孔隙率约为52~68%。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行进一步地详细介绍。
实施例一:将聚酰亚胺溶于NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中配成质量百分浓度为7%的聚酰亚胺纺丝原液,放置一天待聚酰亚胺完全溶解后过滤并真空脱泡;将致孔剂PEG(聚乙二醇,Mn=6000g/mol)溶于甲醇中制成质量百分浓度为12%的芯液,控制芯液流量为0.2L/h,调节干纺程距离为8cm,将过滤并真空脱泡后的纺丝原液经纺丝机进行干喷湿纺制得粗品聚酰亚胺中空纤维,将粗品聚酰亚胺中空纤维在温度为20℃、由甲醇制得的醇水体积比为1/4的凝固浴中冷却,将冷却后的粗品聚酰亚胺中空纤维用滤纸包好,以蒸馏水为抽提剂,沸腾回流24小时,以彻底除去残留的致孔剂及溶剂后取出,在烘箱中干燥至恒重,得到纯净的成品聚酰亚胺中空纤维。经测定,该中空纤维的孔隙率为52%,水通量为0.0301m3/m2.h。
实施例二:将聚酰亚胺溶于DMSO(二甲基亚砜)中配成质量百分浓度为10%的聚酰亚胺纺丝原液,放置一天待聚酰亚胺完全溶解后过滤并真空脱泡;将PEO(聚氧化乙烯,Mn=5000g/mol)溶于中甲醇制成质量百分浓度为16%的芯液,控制芯液流量为0.5L/h,调节干纺程距离为6cm,将过滤脱泡后的聚酰亚胺纺丝原液经纺丝机进行干喷湿纺制得粗品聚酰亚胺中空纤维,所得粗品聚酰亚胺中空纤维在温度为24℃、由甲醇制得的醇水体积比为1/1的凝固浴中冷却,将冷却后的粗品聚酰亚胺中空纤维用滤纸包好,以蒸馏水为抽提剂,沸腾回流24小时,以彻底除去残留的致孔剂及溶剂后取出,在烘箱中干燥至恒重,得到纯净的成品聚酰亚胺中空纤维。经测定,该中空纤维的孔隙率为59%,水通量为0.0337m3/m2.h。
实施例三:将聚酰亚胺溶于DMF(N,N—二甲基甲酰胺)中配成质量百分浓度为12%的聚酰亚胺纺丝原液,放置1天待聚酰亚胺完全溶解后过滤并真空脱泡;将PVP(聚乙烯吡咯烷酮,Mn=6200g/mol)溶于乙醇中制成质量百分浓度为24%的芯液,控制芯液流量为0.8L/h,调节干纺程距离为4cm,将脱泡后的纺丝原液经纺丝机进行干喷湿纺制得粗品聚酰亚胺中空纤维,所得粗品聚酰亚胺中空纤维在温度为30℃、由乙醇制得的醇水体积比为4/1的凝固浴中冷却,将冷却后的粗品聚酰亚胺中空纤维用滤纸包好,以蒸馏水为抽提剂,沸腾回流24小时,以彻底除去残留的致孔剂及溶剂后取出,在烘箱中干燥至恒重,得到纯净的成品聚酰亚胺中空纤维。经测定,该中空纤维的孔隙率为68%,水通量为0.0395m3/m2.h。
Claims (3)
1.一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,包括以下步骤:(一)将聚酰亚胺溶解于二甲基亚砜或N,N—二甲基甲酰胺或N—甲基—2吡咯烷酮或四氢呋喃或丙酮中的任意一种溶剂中,配制质量百分浓度为7%~12%的聚酰亚胺纺丝原液,待聚酰亚胺完全溶解后进行脱泡过滤;(二)以聚氧化乙烯或聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种为致孔剂,以甲醇或乙醇为溶剂配置质量百分浓度为12%~24%的芯液;(三)调节芯液流量为0.2~0.8L/h,干纺程的距离为4~8cm,将第一步中得到的聚酰亚胺纺丝原液经纺丝机采用干喷湿纺的纺丝方法制得粗品聚酰亚胺中空纤维;(四)将粗品聚酰亚胺中空纤维在醇水凝固浴中冷却;(五)将冷却后的粗品聚酰亚胺中空纤维用滤纸包好,以蒸馏水为抽提剂,沸腾回流24小时,以彻底除去残留的致孔剂及溶剂后取出,在烘箱中干燥至恒重,得到纯净的成品聚酰亚胺中空纤维。
2. 根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,其特征在于:所述的醇水凝固浴中醇与水的体积比为1/4~4/1,凝固浴的温度范围为20℃~30℃,所述的醇水凝固浴中的醇为甲醇或乙醇。
3.根据权利要求1或2所述的一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法,其特征在于:所述的聚氧化乙烯或聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮的摩尔质量范围在1000~2000 g/mol。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210040474XA CN102527264A (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210040474XA CN102527264A (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102527264A true CN102527264A (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=46336023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210040474XA Pending CN102527264A (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102527264A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107778484A (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-09 | 北京化工大学 | 一种聚酰亚胺中空纤维及其制备方法和应用 |
CN108642603A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-12 | 江苏奥神新材料股份有限公司 | 一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1680009A (zh) * | 2005-01-20 | 2005-10-12 | 石油大学(华东) | 用于浓缩抗生素溶媒莘取液的聚酰亚胺纳滤膜的制备方法 |
-
2012
- 2012-02-22 CN CN201210040474XA patent/CN102527264A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1680009A (zh) * | 2005-01-20 | 2005-10-12 | 石油大学(华东) | 用于浓缩抗生素溶媒莘取液的聚酰亚胺纳滤膜的制备方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107778484A (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-09 | 北京化工大学 | 一种聚酰亚胺中空纤维及其制备方法和应用 |
CN107778484B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-08-13 | 北京化工大学 | 一种聚酰亚胺中空纤维及其制备方法和应用 |
CN108642603A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-12 | 江苏奥神新材料股份有限公司 | 一种中空聚酰亚胺纤维保温材料的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2769033C (en) | Polyimide membranes made of polymerization solutions | |
Setiawan et al. | Novel dual-layer hollow fiber membranes applied for forward osmosis process | |
US9011739B2 (en) | Methods of continuously manufacturing polymide fibers | |
CN102099512B (zh) | 中空纤维、用于形成中空纤维的掺杂溶液组合物和使用所述掺杂溶液组合物制备中空纤维的方法 | |
KR20160022821A (ko) | 폴리이미드 막의 제조 방법 | |
US9067180B2 (en) | Hollow fibre membrane | |
CA2712691A1 (en) | Polyimide gas separation membrane and gas separation method | |
CN106279685A (zh) | 基于特勒格碱结构的聚酰亚胺材料、其制备方法及应用 | |
CN104817707B (zh) | 一种高通量聚酰亚胺纳滤膜的制备方法 | |
EP2962747B1 (en) | Method of manufacturing hollow fiber carbon membrane | |
US20160339397A1 (en) | Methods of Making Crosslinked Membranes Utilizing an Inert Gas Atmosphere | |
CN102527264A (zh) | 一种聚酰亚胺中空纤维的制备方法 | |
CN113797776A (zh) | 交联的中空纤维膜及制造该中空纤维膜的新方法 | |
KR101688063B1 (ko) | 기체분리용 이중층 중공사막 및 그 제조방법 | |
CN101590376B (zh) | 具有改善尺寸稳定性的共混聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备 | |
US9987599B2 (en) | Asymmetric membranes based on BuPBI | |
CN109054017B (zh) | 一种含菲环结构的超支化聚酰亚胺及其制备方法和用途 | |
KR101474547B1 (ko) | 혼성 상분리법을 이용한 기체분리용 비대칭 중공사막의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기체분리용 비대칭 중공사막 | |
KR101506334B1 (ko) | 발포 폴리스티렌 제조공정의 펜탄/질소가스 분리용 중공사 복합막 및 그 제조방법 | |
CN111495201A (zh) | 一种通过间接热致相分离制备多孔材料的方法 | |
KR101474545B1 (ko) | 불화가스 분리용 비대칭 중공사막의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 불화가스 분리용 비대칭 중공사막 | |
JP5077257B2 (ja) | ポリイミドガス分離膜およびガス分離方法 | |
CN111495198A (zh) | 一种聚合物多孔膜的制备方法 | |
US20130313739A1 (en) | Membrane-forming dope solution for carbon membranes and method for producing carbon hollow fiber membranes using the same | |
CN114797501B (zh) | 一种巨菌草纳米纤维中空纤维纳滤膜的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120704 |