DE69305131T2 - Polyimide/aliphatisch Polyester Copolymere - Google Patents
Polyimide/aliphatisch Polyester CopolymereInfo
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Description
- Die Verwendung von Membranen zum Abtrennen von Aromaten von gesättigten Verbindungen ist lange in Industrie und Technik angestrebt worden und ist der Gegenstand zahlreicher Patente.
- US-A-3 370 102 beschreibt ein allgemeines Verfahren zum Trennen eines Einsatzmaterials in einen Permeatstrom und einen Retentatstrom und verwendet eine Spülflüssigkeit, um das Permeat von der Seite der Membran zu entfernen, um dadurch die treibende Kraft des Konzentrationsgradienten aufrechtzuerhalten. Das Verfahren kann verwendet werden, um eine weite Vielfalt von Mischungen einschließlich verschiedener Erdölfraktionen, Naphthas, Öle und Kohlenwasserstoffmischungen zu trennen. Ausdrücklich genannt ist die Abtrennung von Aromaten aus Kerosin.
- US-A-2 958 656 lehrt die Trennung von Kohlenwasserstoffen nach dem Typ, d. h. aromatisch, ungesättigt und gesättigt, indem ein Anteil der Mischung durch eine nicht poröse Celluloseethermembran permeiert und Permeat unter Verwendung eines Spülgases oder einer Spülflüssigkeit von der Permeatseite der Membran entfernt wird. Einsatzmaterialien schließen Kohlenwasserstoffmischungen ein, z. B. Naphtha (einschließlich Erstdestillat-Naphtha, Naphtha aus dem thermischen oder katalytischen Cracken, etc.)
- US-A-2 930 754 lehrt ein Verfahren zum Abtrennen von Kohlenwasserstoffen, z. B. Aromaten und/oder Olefinen, aus Mischungen im Benzinsiedebereich durch selektive Permeation der Aromaten durch bestimmte nicht poröse Celluloseestermembranen. Die permeierten Kohlenwasserstoffe werden kontinuierlich unter Verwendung eines Spülgases oder einer Spülflüssigkeit aus der Permeatzone entfernt.
- US-A-4 115 465 lehrt die Verwendung von Polyurethanmembranen zum selektiven Trennen von Aromaten von gesättigten Verbindungen durch Pervaporation. US-A-5 028 685 und US-A-5 093 003 offenbaren halogenierte Polyurethane und Membranen daraus zum Trennen von Aromaten von gesättigten Verbindungen.
- US-A-4 944 880 und US-A-4 990 275 beschreiben Copolymere aus Polyimid und aliphatischem Polyester und daraus hergestellte Membranen zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen. US-A-4 946 594 und US-A-4 997 906 beschreiben vernetzte Copolymere aus aliphatischen Polyesterdiolen und Dianhydriden und daraus hergestellte Membranen zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen.
- US-A-4 976 868 betrifft die Verwendung von Polyestermembranen (z. B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat/Cyclohexan-dimethanolterephthalat) zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen. US-A- 5 012 036, US-A-5 012 035 und US-A-5 019 666 lehren die Verwendung von Polyarylat, Polyphthalat-carbonat beziehungsweise nicht porösen Polycarbonatmembranen, um Aromaten von gesättigten Verbindungen zu trennen. US-A-5 055 631 offenbart sulfonierte Polysulfonmembranen zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen. US-A-5 128 439 beschreibt gesättigte Polyester und daraus hergestellte vernetzte Membranen zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen.
- Die vorliegende Erfindung beschreibt neue Polyimid/aliphatische Polyester-Copolymere. Im Vergleich mit denen, die in US- A-4 944 880 und US-A-4 990 295 beschrieben sind, enthalten die erfindungsgemäßen Copolymere keine seitenständigen Carbonsäuregruppen. Zusätzlich beschreibt die vorliegende Erfindung eine Synthese der Copolymere durch Umsetzung von Trimellitsäureanhydrid-säurechlorid, einem Polyesterdiol und einem aromatischen Diamin. Außerdem beschreibt die vorliegende Erfindung die Verwendung der obigen Copolymere zur Herstellung von Membranen zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen.
- Im Vergleich zu der Destillation kann die Membranpermeation zu beträchtlichen Energieeinsparungen führen. Eine Membran kann eine Mischung von Aromaten und gesättigten Verbindungen, z. B. ein schweres Naphtha aus dem Katalysecyclus, in ein hauptsächlich aromatisches Permeat mit hoher Oktanbewertung und ein hauptsächlich gesättigtes Retentat mit hoher Cetanbewertung trennen. Sowohl Permeat als auch Retentat sind wertvoller als das Ausgangsmaterial schweres Naphtha aus dem Katalysecyclus.
- Die vorliegende Erfindung schließt neue Polyimid/Polyester- Copolymere ohne seitenständige Carboxylgruppen, ein Verfahren zu ihrer Synthese und ihre Verwendung als Membranen zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen ein.
- Figur 1 zeigt schematisch die Synthese der erfindungsgemäßen Materialzusammensetzung.
- Figur 2 zeigt die Toluol/Isooctan- und Toluol/n-Octan-Selektivitäten und Permeabilität einer erfindungsgemäßen Copolymermembran, die das harte Segment aus Polyimid, welches von Trimellitsäureanhydrid-säurechlorid und Methylendianilin (ohne Chloratome) abgeleitet ist, und das weiche Segment aus Polyethylenadipat mit einem Molekulargewicht von 2000 (PEA 2000) enthält und bei 260ºC 20 Minuten gehärtet wurde (plus Erwärmen von Raumtemperatur auf diese Temperatur und Abkühlen von dieser Temperatur auf Raumtemperatur).
- Figur 3 zeigt die Selektivität von Polyimid/Polyadipat-Copolymermembranen mit und ohne seitenständige COOH-Gruppen.
- Die vorliegende Erfindung schließt neue Polyimid/Polyester- Copolymere ohne seitenständige Carboxylgruppen, ein Verfahren zu ihrer Synthese und ihre Verwendung zur Herstellung von Membranen zur Trennung von Mischungen aus Aromaten und gesättigten Verbindungen in an Aromaten angereicherte Fraktionen und an gesättigten Verbindungen angereicherte Fraktionen ein.
- Die Membranen sind brauchbar zur Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen in Erdöl- und chemischen Strömen und haben sich als besonders brauchbar zur Abtrennung von großen substituierten Aromaten von gesättigten Verbindungen herausgestellt, wie sie in schweren Naphthaströmen aus dem Katalysecyclus vorkommen. Andere Ströme, die auch geeignete Einsatzmaterialströme für die Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen sind, sind mittlere Naphthaströme aus dem Katalysecyclus, die von 93ºC bis 160ºC sieden, leichte aromatenhaltige Ströme im Siedebereich von 40ºC bis 150ºC, Leichtöl aus dem Katalysecyclus, das im Bereich von 200ºC bis 345ºC siedet, Düsentreibstoff, der im Bereich von 140ºC bis 280ºC siedet, Diesel, der im Bereich von 200ºC bis 365ºC siedet sowie Ströme in chemischen Anlagen, die gewinnbare Mengen an Benzol, Toluol, Xylolen (BTX) oder andere Aromaten in Kombination mit gesättigten Verbindungen enthalten. Kombinationen der obigen Ströme sind auch geeignete Einsatzmaterialströme. Die Trenntechniken, die mit Erfolg die erfindungsgemäßen Membranen verwenden können, schließen Perstraktion und Pervaporation ein.
- Perstraktion beinhaltet die selektive Auflösung von bestimmten in der Mischung enthaltenen Komponenten in die Membran hinein, die Diffusion dieser Komponenten durch die Membran hindurch und die Entfernung der diffundierten Komponenten von der Produktgewinnungsseite der Membran durch Verwendung eines flüssigen Spülstroms. Bei der Abtrennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen in Erdöl- oder chemischen Strömen durch Perstraktion lösen sich die in dem Einsatzmaterialstrom vorhandenen aromatischen Moleküle aufgrund von Ähnlichkeiten zwischen dem Löslichkeitsparameter der Membran und den Löslichkeitsparametern der aromatischen Spezies in dem Einsatzmaterial leichter in die Membranfolie hinein als die gesättigten Moleküle. Die Aromaten permeieren (diffundieren) dann durch die Membran hindurch und werden durch eine Spülflüssigkeit mit niedrigem Aromatengehalt weggespült. Dies hält die Konzentration der Aromaten auf der Permeatseite der Membranfolie niedrig und hält den Konzentrationsgradienten aufrecht, der für die Permeation der Aromaten durch die Membran hindurch verantwortlich ist.
- Die Spülflüssigkeit hat einen niedrigen Aromatengehalt, so daß sie nicht selbst den Konzentrationsgradienten verkleinert. Die Spülflüssigkeit ist vorzugsweise eine gesättigte Kohlenwasserstoffflüssigkeit mit einem Siedepunkt, der wesentlich niedriger oder wesentlich höher als der der permeierten Aromaten ist. Dies erleichtert die Trennung, wie durch einfache Destillation. Geeignete Spülflüssigkeiten schließen daher beispielsweise gesättigte C&sub3;- bis C&sub6;-Kohlenwasserstoffe und Schmierölbasismaterialien (C&sub1;&sub5; bis C&sub2;&sub0;) ein.
- Das Perstraktionsverfahren wird bei jeder zweckmäßigen Temperatur, vorzugsweise so niedrig wie möglich, durchgeführt.
- Die Wahl des Druckes ist nicht kritisch, da das Perstraktionsverfahren nicht vom Druck abhängig ist, sondern von der Fähigkeit der aromatischen Komponenten in dem Einsatzmaterial, sich unter der treibenden Kraft eines Konzentrationsgradienten in die Membran hinein aufzulösen und durch die Membran hindurch zu migrieren. Demnach kann jeder zweckmäßige Druck verwendet werden, je niedriger, um so besser, um unerwünschtes Verdichten der Membran zu vermeiden, wenn die Membran auf einer porösen Unterlage als Träger aufgebracht ist, oder das Reißen der Membran zu vermeiden, falls das nicht der Fall ist. Wenn C&sub3;- oder C&sub4;- Spülflüssigkeiten bei 25ºC oder darüber im flüssigen Zustand verwendet werden, muß der Druck erhöht werden, um sie in der flüssigen Phase zu halten.
- Die Pervaporation wird im Vergleich dazu bei allgemein höheren Temperaturen durchgeführt als die Perstraktion und beruht auf einem Vakuum auf der Permeatseite, um das Permeat von der Oberfläche der Membran zu verdampfen und die treibende Kraft des Konzentrationsgradienten aufrechtzuerhalten, die das Trennverfahren antreibt. Wie bei der Perstraktion lösen sich die in dem Einsatzmaterial vorhandenen aromatischen Moleküle in die Membran hinein auf, migrieren durch die Folie und treten auf der Permeatseite unter dem Einfluß eines Konzentrationsgradienten aus. Die Trennung der Aromaten von gesättigten Verbindungen durch Pervaporation kann bei einer Temperatur von etwa 25ºC zur Trennung von Benzol von Hexan durchgeführt werden, aber zur Trennung von Mischungen aus schwereren Aromaten und gesättigten Verbindungen, wie schwerem Naphtha aus dem Katalysecyclus, sollten höhere Temperaturen von mindestens 80ºC und höher, vorzugsweise mindestens 100ºC und höher, insbesondere mindestens 120ºC und höher verwendet werden. Temperaturen von etwa 200ºC sind mit Erfolg mit Membranen verwendet worden, die aus erfindungsgemäßen Polyimid/Polyester-Copolymeren hergestellt sind, wobei die maximale obere Grenze die Temperatur ist, bei der die Membran physikalisch beschädigt wird. Vakuum in der Größenordnung von 1 bis 80 mm Hg wird an der Permeatseite angelegt. Der Vakuumstrom, der das Permeat enthält, wird abgekühlt, um das hocharomatische Permeat auszukondensieren. Die Kondensationstemperatur soll unter dem Taupunkt des Permeats bei einer gegebenen Vakuumstärke liegen. Zusätzlich zu einem Vakuum kann auch ein Spülgas an der Permeatseite verwendet werden.
- Die Membran selbst kann in jeder zweckmäßigen Form unter Verwendung einer beliebigen zweckmäßigen Modulbauweise vorliegen. Somit können Schichten des Membranmaterials in spiralig gewundenen oder Platte-und-Rahmen-Permeationszellenmodulen verwendet werden. Schläuche und Hohlfasern aus Membranen können in gebündelter Anordnung verwendet werden, wobei entweder das Einsatzmaterial oder die Spülflüssigkeit (oder Vakuum) in Innenraum des Schlauchs oder der Fasern ist und das andere Material natürlich auf der anderen Seite ist.
- Wenn die Membran in einer Hohlfaseranordnung verwendet wird, bei der das Einsatzmaterial an der Außenseite der Faser eingebracht wird, fließt die Spülflüssigkeit auf der Innenseite der Hohlfaser, um die permeierten hocharomatischen Spezies wegzuspülen, wodurch der gewünschte Konzentrationsgradient aufrechterhalten wird. Die Spülflüssigkeit wird zusammen mit den darin enthaltenen Aromaten in Trenneinrichtungen, typischerweise Destillationseinrichtungen geleitet, wenn jedoch eine Spülflüssigkeit mit ausreichend niedrigem Molekulargewicht verwendet wird, wie verflüssigtes Propan oder Butan, kann die Spülflüssigkeit einfach verdampfen gelassen werden, wobei die flüssigen Aromaten gewonnen werden und das gasförmige Propan oder Butan (zum Beispiel) wiedergewonnen und durch Anwendung von Druck oder Verringerung der Temperatur erneut verflüssigt wird.
- Bei einer Synthese der Polyimid/aliphatischen Polyester-Copolymere wird (a) ein aliphatisches Polyesterdiol mit (b) Trimellitsäureanhydrid-säurechlorid in Gegenwart eines tertiären Amins umgesetzt, das Hydrochlorid des tertiären Amins wird entfernt, das endverkappte Produkt wird wärmebehandelt und das so erhaltene endverkappte Produkt wird mit (c) einem aromatischen Diamin umgesetzt, wobei das von (a):(b):(c) verwendete Molverhältnis im wesentlichen 1:2:1 beträgt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Verfahrens ist das aliphatische Polyesterdiol Polyethylenadipatdiol oder Polyethylensuccinatdiol und das aromatische Diamin ist 4,5'-Methylendianilin.
- Figur 1 zeigt schematisch die Synthese der Polyimid/aliphatischen Polyester-Copolymere ohne seitenständige Carbonsäuregruppen aus Polyethylenadipatdiol mit einem Molekulargewicht von 2000, Trimellitsäureanhydrid-säurechlorid und Methylendianilin in Molverhältnissen von 1/2/1. Die Synthese beinhaltet fünf Stufen: (1) Endverkappen, (2) Sublimation, (3) Wärmeumwandlung, (4) Kettenverlängerung und (5) Härten.
- In der Endverkappungsstufe wird ein Mol Polyethylenadipatdiol mit einem Molekulargewicht von 2000 mit zwei Mol Trimellitsäureanhydrid-säurechlorid in Gegenwart von 4 Mol Pyridin, das zum Abfangen der Salzsäure verwendet wird, umgesetzt. Diese Umsetzung wurde etwa zwei Stunden lang bei 75ºC durchgeführt. Als nächstes wurde das Pyridinhydrochlorid vier Stunden durch Sublimation bei 115ºC mit strömendem Stickstoff entfernt. Während dieser Zeit wurde auch der Pyridinüberschuß entfernt.
- Als nächstes wurde das Reaktionsprodukt mit strömendem Stickstoff drei Stunden lang auf 230ºC erwärmt. Diese Stufe wurde durchgeführt, um die Anhydridgruppen zu regenerieren, die während der Endverkappungs- und Sublimationsstufe hydrolysiert worden sein können.
- Die nächste Stufe war eine Kettenverlängerung des endverkappten Produkts mit Methylendianilin in Dimethylacetamid. Die so erhaltene dicke Lösung wurde gegossen. Nachdem der größte Anteil des Lösungsmittels verdampft war, wurde die Membran durch Erwärmen gehärtet, wodurch die Ringe aus Amidsäuregruppen unter gleichzeitiger Eliminierung von Wasser zu Imidgruppen geschlossen wurden.
- Die erfindungsgemäßen Copolymere können auch aus anderen aliphatischen Polyesterdiolen als Polyethylenadipatdiol synthetisiert werden. Beispiele sind Polysuccinatdiole, Polymalonatdiole, Polyoxalatdiole und Polyglutaratdiole.
- Anstelle von Pyridin können andere tertiäre Amine verwendet werden, z. B. Triethylamin. Anstelle von Methylendianilin können andere aromatische Diamine verwendet werden, z. B. Phenylendiamin, Methylendianilin (MDA), Methylendi-o-chloranilin (MOCA), Methylenbis(dichloranilin) (Tetrachlor-MDA), Methylendicyclohexylamin (H&sub1;&sub2;-MDA), Methylendichlorcyclohexylamin (H&sub1;&sub2;-MOCA), Methylenbis (dichlorcyclohexylamin) (Tetrachlor-H&sub1;&sub2;-MDA), 4,4'- (Hexafluorisopropyliden)bisanilin (6F-Diamin), 3,3'-Diaminophenylsulfon (3,3'-DAPSON), 4,4'-Diaminophenylsulfon (4,4'-DAPSON), 4,4'-Dimethyl-3,3'-diaminophenylsulfon (4,4'-Dimethyl-3,3'-DAPSON), 2,4-Diaminocumol, Methylenbis (o-toluidin), Oxydianilin (ODA), Bisanilin A, Bisanilin M, Bisanilin P, Thiodianilin, 2,2- Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propan (BAPP), Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]sulfon (BAPS), 4,4'-Bis(4-aminophenoxy)biphenyl (BAPB), 1,4'-Bis(4-aminophenoxy)benzol (TPE-Q) und 1,3-Bis(4- aminophenoxy)benzol (TPE-R).
- Die folgende Formel gibt die Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Polyimid/Polyester-Copolymere wieder:
- wobei Ar eine Arylengruppe ist, m 2 oder 3 ist, n Null bis 4 ist, p 2 bis 40 ist, q mindestens 5 ist und das durchschnittliche Molekulargewicht (Zahlenmittel) des aliphatischen Polyestersegments zwischen 500 und 5 000 liegt.
- Ein Beispiel für Ar ist:
- Die Membranen werden verwendet, um in einer Pervaporationsapparatur Aromaten von gesättigten Verbindungen zu trennen. Die Pervaporationsapparatur ist eine Zelle, die durch eine poröse Metallplatte, auf die die Membran aufgebracht ist, in zwei Abteilungen getrennt ist. Während eines Pervaporationsexperiments wird die Mischung aus Aromaten und gesättigten Verbindungen mit der gewünschten Temperatur durch die obere Abteilung zirkuliert. Die untere Abteilung wird auf vermindertem Druck gehalten. Das Permeat wird in einer Falle aufgefangen, mit Trockeneis/Aceton oder Trockeneis/Isopropanol gekühlt und periodisch mittels Gaschromatographie analysiert. Das Einsatzmaterial enthält 20 Gew.% Isooctan, 10 Gew.% Toluol, 30 % n-Octan und 40 % p-Xylol.
- Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung, ohne sie einzuschränken.
- 10 g (0,005 Mol) Polyethylenadipatdiol mit einem Molekulargewicht von 2000 (PEA 2000), 2,1 g (0,01 Mol) Trimellitsäureanhydrid-säurechlorid (TMAC) und 1,58 g (0,02 Mol) Pyridin wurden unter Stickstoff in einen Reaktor gegeben. Der Inhalt in dem Reaktor wurde unter Rühren auf 75ºC erwärmt und unter fortlaufendem Rühren 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten, um die Stufe zum Endverkappen von PEA 2000 mit TMAC vollständig ablaufen zu lassen. An diesem Punkt wurde der Reaktorinhalt aufgrund der Bildung des Hydrochloridsalzes von Pyridin milchig. Dieses Salz wurde durch Erwärmen der Lösung auf 115ºC mit strömendem Stickstoff und Rühren für 4 Stunden sublimiert, was zu einer klaren braunen Flüssigkeit führte. Die Flüssigkeit wurde auf 230ºC erwärmt und unter Rühren 3 h auf dieser Temperatur gehalten (für die oben beschriebene Wärmeumwandlungsstufe) und wurde zum endverkappten Produkt. Nachdem dieses Produkt auf 120ºC abgekühlt war, wurden der Lösung 27,39 g Dimethylacetamid (DMAC) zugesetzt, um eine Lösung mit einer Konzentration des Produkts von 30 % zu erhalten. Die Lösung wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Zu dieser Lösung wurden für die Kettenverlängerungsstufe 0,99 g (0,005 Mol) Methylendianilin in 3 g DMAC-Lösung gegeben. Es resultierte eine sehr viskose Lösung, die die Kettenverlängerungsreaktion anzeigte, und es wurde zusätzliches DMAC zugesetzt, um den Viskositätsanstieg auszugleichen. Die resultierende Lösung hatte eine Konzentration des Copolymers mit dem harten Segment aus Polyamidsäure und dem weichen Segment aus Polyadipat von 7,2 %. Die Lösung hatte auch eine geeignete Konsistenz zum Lösungsgießen zur Herstellung von Membranen.
- Die resultierende Lösung wurde etwa 5 Minuten zentrifugiert. Nach dem Zentrifugieren wurde eine Membran mit einem Rakel mit einer Rakelspalteinstellung von 10 mil auf einen mikroporösen Teflonträger mit etwa 50 µm Dicke, 0,2 µm Poren und 80 % Porosität gegossen. Das DMAC wurde über einen Zeitraum von etwa 17 Stunden in einer Stickstoffbox unter dem Abzug bei Umgebungsbedingungen aus der Membran verdampfen lassen. Die Membran wurde dann in einem Ofen bei 120ºC über Nacht getrocknet. Schließlich wurde die Membran durch Erhitzen derselben von Raumtemperatur auf 260ºC gehärtet, wobei sie 20 Minuten auf dieser Temperatur gehalten wurde und dann auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Die resultierende Membran, die 20 Gew.% hartes Polyimidsegment und 80 Gew.% weiches Polyadipatsegment enthielt und keine seitenständigen Carbonsäuregruppen aufwies, hatte eine Dicke von etwa 7 µm ohne den mikroporösen Träger. Das harte Polyimidsegment enthielt keine Chloratome, da in dieser Synthese Methylendianilin anstelle von Methylendi-o-chloranilin verwendet wurde.
- Die in Beispiel 1 beschriebene resultierende Membran wurde mit dem Einsatzmaterial, das 10 Gew.% Toluol, 40 Gew.% p-Xylol, 20 Gew.% Isooctan und 30 Gew.% n-Octan enthielt, in der oben beschriebenen Pervaporationsapparatur auf Trennung von Aromaten von gesättigten Verbindungen bewertet. Figur 2 zeigt die gute Leistung dieser Membran, ausgedrückt als Toluol/Isooctan- und Toluol/n-Octan-Trennfaktoren und normalisierter Durchfluß (Permeabilität) als Funktion der Temperatur im Bereich von 150 bis 210ºC. In dieser Figur ist der Trennfaktor definiert als das Verhältnis der Konzentrationen von Toluol und n-Octan (oder Isooctan) in dem Permeat, geteilt durch das Verhältnis der Konzentrationen von Toluol und n-Octan (oder Isooctan) in dem Einsatzmaterial. Der normalisierte Durchfluß, d. h. die Permeabilität, ist ausgedrückt in der Einheit Kilogramm Permeat pro Quadratmeter Membranfläche pro Tag für eine normalisierte Membrandicke von 1 µm (kg µm/m²/d). Figur 3 zeigt, daß die Leistung in der Auftragung des Toluol/n-Octan-Trennfaktors gegen normalisierten Durchfluß (Permeabilität) von dieser Membran (dem Polyimid/Polyadipat-Copolymer ohne seitenständige Carbonsäuregruppen) ähnlich der einer Polyimid/Polyadipat-Copolymermembran mit seitenständigen Carbonsäuregruppen ist.
Claims (10)
1. Neue Materialzusammensetzung mit der Formel
wobei Ar eine Arylengruppe ist, m 2 oder 3 ist, n Null
bis 4 ist, p 2 bis 40 ist, q mindestens 5 ist und das
durchschnittliche Molekulargewicht (Zahlenmittel) des
aliphatischen Polyestersegments zwischen 500 und 5 000 liegt.
2. Materialzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der m 2 ist,
n 2 oder 4 ist und Ar
ist.
3. Verfahren zur Synthese von Zusammensetzungen nach Anspruch
1, bei dem (a) ein aliphatisches Polyesterdiol mit (b)
Trimellitsäureanhydridsäurechlorid in Gegenwart eines
tertiären Amins umgesetzt wird, das Hydrochlorid des tertiären
Amins entfernt wird, das endverkappte Produkt
wärmebehandelt wird und das so erhaltene endverkappte Produkt mit (c)
einem aromatischen Diamin umgesetzt wird, wobei das von
(a):(b):(c) verwendete Molverhältnis im wesentlichen 1:2:1
beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das aliphatische
Polyesterdiol Polyethylenadipatdiol oder
Polyethylensuccinatdiol, Polymalonatdiol, Polyoxalatdiol oder Polyglutaratdiol
ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem das
aromatische Diamin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Phenylendiamin, Methylendianilin (MDA),
Methylendi-o-chloranilin (MOCA), Methylenbis (dichloranilin) (Tetrachlor-MDA),
Methylendicyclohexylamin (H&sub1;&sub2;-MDA),
Methylendichlorcyclohexylamin (H&sub1;&sub2;-MOCA), Methylenbis (dichlorcyclohexylamin)
(Tetrachlor-H&sub1;&sub2;-MDA), 4,4'-(Hexafluorisopropyliden)bisanilin
(6F-Diamin), 3,3'-Diaminophenylsulfon (3,3'-DAPSON), 4,4'-
Diaminophenylsulfon (4,4'-DAPSON),
4,4'-Dimethyl-3,3'-diaminophenylsulfon (4,4'-Dimethyl-3,3'-DAPSON),
2,4-Diaminocumol, Methylenbis(o-toluidin), Oxydianilin (ODA),
Bisanilin A, Bisanilin M, Bisanilin P, Thiodianilin, 2,2-Bis[4-
(4-aminophenoxy)pheny]propan (BAPP),
Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]sulfon (BAPS), 4,4'-Bis(4-aminophenoxy)biphenyl
(BAPB), 1,4'-Bis(4-aminophenoxy)benzol (TPE-Q) und 1,3-
Bis(4-aminophenoxy)benzol (TPE-R).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem das
aliphatische Polyesterdiol Polyethylenadipatdiol oder
Polyethylensuccinatdiol ist und das aromatische Diamin
4,5'-Methylendianilin ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6,
bei dem das tertiäre Amin Pyridin ist.
8. Verfahren zum Trennen von Mischungen aus Aromaten und
gesättigten Verbindungen in an Aromaten angereicherte und an
gesättigten Verbindungen angereicherte Ströme, bei dem
(a) die Mischung aus Aromaten und gesättigten Verbindungen
mit einer Seite einer Membran aus einem
Polyimid/aliphatischen Polyester-Copolymer ohne seitenständige
Carbonsäuregruppen kontaktiert wird und
(b) selektiv die aromatischen Komponenten der Mischung
durch die Membran permeiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das
Polyimid/aliphatische Polyester-Copolymer eine Zusammensetzung nach Anspruch
1 oder Anspruch 2 ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das
Polyimid/aliphatische Polyester-Copolymer nach einem der Ansprüche 3 bis 7
hergestellt ist.
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