DE69800259T2 - Gastrennungsmembranen auf der Basis von regioselektiven Polyamidimiden - Google Patents

Gastrennungsmembranen auf der Basis von regioselektiven Polyamidimiden

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft polymere Membranen - insbesondere Membranen, die aus Polyamidimiden gebildet sind -, die sich zur Trennung von Komponenten eines Gasgemischs eignen.
  • Die kommerzielle Anwendung für Gastrennungsvorrichtungen auf der Basis polymerer Materialien gründet sich teilweise auf die Maximierung des Gesamtgasflusses durch die Membran. P. H. Kim et al., J. App. Poly. Sci., 34, 1767 (1987), haben berichtet, dass der Gasfluss für eine Membran in Relation zum durchschnittlichen Abstand zwischen den Polymerketten gesetzt werden kann. Außerdem gaben sie an, dass die Dichte des Polymeren auch mit dem Gesamtgasfluss im Zusammenhang steht. Es ist eine Herausforderung für kommerzielle Anwendungen, Polymere zu identifizieren, die sowohl über sehr hohe Fließeigenschaften als auch gute thermomechanische Eigenschaften verfügen. Im allgemeinen hat man beobachtet, dass man ein Polymer mit geringer Interaktion von Kette zu Kette braucht, um einen hohen Gesamtfluss zu erreichen. Beispielhaft dafür sind Polymere wie Poly- (dimethylsiloxan) oder Poly(4-methyl-1-pentene). Diese Materialien habe ziemlich hohe Gasflusswerte, aber wegen ihrer geringen Interaktion von Kette zu Kette haben sie auch niedrige Glasübergangstemperaturen (Tg). Folglich erfordern diese Materialien entweder besondere Verfahrensbedingungen, um eine chemische und physikalisch-chemische Vernetzung einzubauen, oder sie können nur bei niedrigen Anwendungstemperaturen verwendet werden. Im Gegensatz dazu haben Polymere mit starker Interaktion von Kette zu Kette ziemlich hohe Tg-Werte, weisen aber typischerweise einen geringen Gasfluss auf.
  • Über Polyimide, die im allgemeinen starke Interaktionen von Kette zu Kette und hohe Tg-Werte entwickeln, ist berichtet worden, dass sie für bestimmte spezifische Strukturen gute Gasflusswerte aufweisen. Insbesondere US-A-3,822,202 (1974), Re 30351 (1980), offenbart ein Verfahren zur Trennung von Flüssigkeiten unter Verwendung einer semipermeablen Membran aus Polyimiden, Polyestern oder Polyamiden. Die wiederkehrenden Einheiten der Hauptpolymerkette dieser Membranen unterscheiden sich insofern, als solche wiederkehrenden Einheiten mindestens eine starre zweiwertige Untereinheit aufweisen, in der die beiden Einzelbindungen der Hauptkette sich von der Untereinheit erstrecken und nicht colinear sind, die Untereinheit sterisch nicht imstande ist, sich um 360º um mindestens eine dieser Bindungen zu drehen und 50% oder mehr seiner Hauptkettenatome Teil aromatischer Ringe sind.
  • S. Maiti und A. Ray offenbaren in "Processable Heat- Resistant Polymers. VII. Synthesis and Characterization of Polyamideimide from N-(p-Carboxyphenyl)trimellitimide and pp'-Di(aminocyclohexyl)methane", J. App. Poly. Sci. Band 27, 4348-4356 (1982) wärmestabile Polyamidimide, und in "Processable Heat-Resistant Polymers. XIII. Structure-Property Relationship in Polyamideimides". J. App. Poly Sci. Band 28, 225-239 (1983) wird über das Verhältnis zwischen der Struktur und den Eigenschaften wärmestabiler Polyamidimide berichtet.
  • Yang et al. offenbaren in "New Poly(amide-imide)s Synthesis, J. of Poly. Sci., Part A: Polymer Chemistry, Band 30, 1855-1864 (1992) die Synthese aromatischer Poly(amidimide) mit hoher Eigenviskosität durch eine direkte Polykondensationsreaktion von 2,5-Bis(4-trimellithimidphenyl)-3,4-diphenylthiophen und aromatischen Diaminen. In US-A-5,268,487 offenbaren Yang et al. die Herstellung wärmebeständiger Poly(amidetherimide), die fester sind und sich besser verarbeiten lassen.
  • H. C. W. M. Buys et al. offenbaren in "Aromatic Copolyimide Membranes for High Temperature Gas Separations: H&sub2;/CH&sub4;, H&sub2;/N&sub2; und O&sub2;/N&sub2;", J. App. Poly. Sci., Band 41, 1261-1270 (1990) eine Studie, die durchgeführt wurde, um die Auswirkung der molekularen Polymerstruktur aromatischer Copolyimidmembranen auf die Permeabilität und Permselektivität von Gasen zu untersuchen.
  • X. Gao und F. Lu berichteten in J. Appl. Poly. Sci., Band 54, 1965-1970 (1994) über eine Studie über die Zusammenhänge zwischen Struktur und Permeabilität für eine Familie aromatischer Polyamidimide. Wie es dort heißt, stieg durch die Einleitung voluminöser Gruppen in die Polymerkette die Permeabilität, ohne dass es zu einem entsprechenden Rückgang der Permselektivität kam. Die Synthese war ein thermisches Imidisierungsverfahren im Festzustand unter Verwendung von MTA und eines einzelnen Diamins, um ein nicht regiospezifisches Poly- (amidimid) herzustellen.
  • Yokelson et al. offenbaren in US-A-5,124,428 eine wärmebeständige Faser auf der Basis von Amidimidharzen. Die Harze wurden dadurch hergestellt, dass man Toluoldiamin mit Trimellithsäureanhydridchlorid zur Umsetzung brachte, um ein statistisches Polyamidimid herzustellen, das in einer Lösung auf mehr als 96% imidisiert wird.
  • Die Arbeit von Fritsch et al., "Novel Highly Permselective 6F-Poly(amidimide)s as Membrane Heat for Nano-sized Catalysts", J. Memb. Sci. 99, 29-38 (1995), verwendet die regiospezifischen PAI-Materialien für die Gastrennung, setzt jedoch die Hexafluorisopropylgruppe (entweder als 6FDA oder 6EF44) ein, um die Löslichkeitseigenschaften sicherzustellen. Dadurch steigen die Kosten, und die Produkte fallen nicht mehr in den kommerziell bedeutenden P/α Bereich.
  • Ähnliche Nachteile gelten für die regiospezifischen Polyamidimidmaterialien zur Gastrennung, die in DE-4232 496-A beschrieben sind. Dieses Dokument offenbart ein aus Diaminomesitylen hergestelltes Polyamidimid, verwendet jedoch eine Diimiddicarbonsäure mit der Hexafluorisopropylgruppe.
    • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Bei der Erfindung handelt es sich um eine Klasse von Gastrennungsmembranen, die aus regiospezifischen Polyamidimiden hergestellt werden. Die in dieser Erfindung verwendeten Polyamidimide werden durch Umsetzung spezifischer aromatischer Diimiddicarbonsäuren mit ausgewählten aromatischen Diaminen hergestellt. Durch Verwendung sorgfältig ausgewählter Reaktanten hat das resultierende Polyamidimid eine vorher festgelegte Polymerstruktur, die im Vergleich zu aus statistischen Copolymeren gebildeten Membranen zu einer Verbesserung der Gastrennungseigenschaften für aus diesen Polymeren hergestellte Membranen führt.
  • Die Polyamidimide können gegossen werden, um einen beliebigen Membranstrukturtyp herzustellen, z. B. flache Bahnen, aufgewickelte Spiralen oder Hohlfasern. Die resultierenden Membranen eignen sich für viele verschiedene Gastrennungsanwendungen, darunter die Trennung von O&sub2;/N&sub2;, He/N&sub2; und CO&sub2;/CH&sub4;.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft die Herstellung von Membranen auf der Basis regiospezifischer Polyamidimide. Durch die Verwendung regiospezifischer Polyamidimide können die Gastransporteigenschaften der Membranen so zugeschnitten werden, dass sie die spezifischen Anforderungen einer bestimmten Gastrennungsanwendung erfüllen.
  • Die folgende Tabelle 1 zeigt die chemischen Namen und Strukturen für die in dieser Beschreibung verwendeten Akronyme. Tabelle 1
  • Die Herstellung der regiospezifischen Polyamidimidmembranen durch Umsetzen aromatischer Diimiddicarbonsäuren (DIDC) der Strukturformel
  • in der Ar&sub1; aus der aus mPda, 2,6-TDA, TDA(IM) und NAPda bestehenden Gruppe ausgewählt wird, mit einem aromatischen Diamin der Formel
  • H&sub2;N-Ar&sub2;-NH&sub2;,
  • in der Ar&sub2; DAM ist, oder Gemischen aromatischer Diamine mit Ar&sub2; als DAM und NAPda.
  • Bei der Durchführung der Polymerisation können die vorstehenden aromatischen Diimiddicarbonsäuren mit aromatischen Diimiddicarbonsäuren vermischt werden, in denen Ar&sub1; DAM ist.
  • Das resultierende Polyamidimid, das die Gastrennungsmembran bildet, hat die allgemeine Strukturformel:
  • in der Ar&sub1; und Ar&sub2; die gleiche Bedeutung haben wie vorstehend und n 25 bis 160 (was einem Molekulargewicht n von etwa 15.000 bis 100.000 entspricht) und vorzugsweise 40 bis 80 ( n von etwa 25.000 bis 50.000) ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass das DIDC-Monomer eine modifizierte Isophthalsäure ist, in der die Diphthalimidostruktur die beiden Phenylcarbonsäuregruppen verbrückt. Diese Materialien sind überraschend gut in aprotischen Lösungsmitteln wie N-Methylpyrrolidon (NMP = und Dimethylacetamid (DMAc) löslich. Dies steht im Gegensatz zu einer Vielzahl handelsüblicher Polyamide wie Nomex® und Kevlar®, die nur in sehr aggressiven Lösungsmittelsystemen löslich sind.
  • Wir haben herausgefunden, dass die Gastransporteigenschaften für diese regiospezifischen PAI-Materialien durch die Wahl der in das Imid eingebrachten aromatischen Gruppen (Ar&sub1;) und der Amidabschnitte (Ar&sub2;) ihres regiospezifischen PAI-Materials gesteuert werden können. Im einzelnen haben wir herausgefunden, dass die Imidbindung (Ar&sub1;) so gering wie möglich sein sollte, um die Selektivität zu maximieren, und dass die Aminbindung (Ar&sub2;) so groß wie DAM, aber nicht DETDA sein sollte, um die Permeabilität und Selektivität zu maximieren. Diese Effekte werden durch die Daten in den folgenden Tabellen 3 bis 7 veranschaulicht.
  • Nach Durchführung der Polymerisation wird das Polymer unter Verwendung herkömmlicher Technologie in eine Membran gegossen. Die Membran kann in Form einer flachen Bahn, einer spiralförmig aufgewickelten Bahn oder einer anderen Struktur vorliegen, die aus Polymeren gegossen werden kann. Die resultierenden Membranen eignen sich für die Abtrennung von Komponenten aus einem Beschickungsgasgemisch, das mindestens zwei Komponenten mit verschiedenen Permeabilitätsgeschwindigkeiten durch die Membran umfasst. Dabei bringt man das Beschickungsgasgemisch in Kontakt mit der Membran und lässt eine Komponente selektiv durch die Membran permeieren. Dadurch wird die permeierende Komponente vom Beschi ckungsgasgemisch getrennt. Typische Beschickungsgasgemische, die auf diese Weise abtrennbare Komponenten enthalten, umfassen unter anderem Gemische, die O&sub2;/N&sub2;, He/N&sub2;, CO&sub2;/CH&sub4; u. ä. enthalten.
  • Vor der Verwendung in Gastrennungsanwendungen können aus diesen regiospezifischen Polyamidimiden hergestellte Membrane unter Verwendung herkömmlicher polymerer Beschichtungsmaterialien beschichtet werden, d. h. es können Defekte repariert werden. Typische Beschichtungsmaterialien umfassen Polysiloxane, Polyphosphazene u. ä.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung besser veranschaulichen, ohne sie einzuschränken. Die Beispiele 7, 20, 25 bis 28 und 32 entsprechen der Erfindung.
    • Beispiel 1 Herstellung von 2,6-TDA-DIDC
  • Die in der Erfindung verwendeten Diimiddicarbonsäuren können durch die Kondensation von 2 Mol 1,2,4-Benzoltricarbonsäureanhydrid mit 1 Mol des gewählten aromatischen Diamins hergestellt werden. Das allgemeine Verfahren wird im einzelnen für 2,6-TDA-DIDC beschrieben.
  • In einen 500 ml 3-Hals-Rundbodenkolben, der mit einer N&sub2;-Spülvorrichtung, einem mechanischen Rührwerk und einer Dean-Stark-Falle ausgerüstet war, wurden die folgenden Komponenten eingebracht: TMA (25,0556 g, 0,13 Mol), DMF (75 ml). Das Gemisch wurde eine Stunde lang auf 60ºC erhitzt, um das TMA aufzulösen. Dann wurden dem Reaktionsgemisch 2,6-TDA (7,9411 g, 0,065M), DMF (25 ml) und m-Xylol (20 ml) zugesetzt und die Dean- Stark-Falle mit m-Xylol gefüllt. Die Temperatur wurde auf 190ºC erhöht und Wasser (2,5-3,0 ml) mit 70 ml eines Lösungsmittelgemischs aus m-Xylol und DMF über 3 Stunden aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert. Das 2,6-TDA-DIDC war bei 190ºC im Reaktionsgemisch löslich, fiel jedoch beim Abkühlen auf Raumtemperatur aus dem DMF-Lösungsmittel aus. Der Feststoff wurde filtriert, an der Luft 24 Stunden getrocknet und dann bei 200ºC 48 Stunden vakuumgetrocknet. Das getrocknete Monomer wurde mit TGA/DSC untersucht, um das verbleibende Lösungsmittel und den Schmelzpunkt zu bestimmen. Das 2,6-TAD-DIDC wurde ohne weitere Reinigung oder Analyse bei der Polymerisation verwendet.
    • Beispiele 2 bis 6
  • Herstellung anderer aromatischer Diimiddicarbonsäuren Die Herstellung der in αnderen in Tabelle 2 aufgeführten Ar&sub1; DIDC erfolgte nach dem gleichen allgemeinen Verfahren wie in Beispiel 1, aber mit Abwandlungen im Reaktionslösungsmittel, um den Löslichkeitserwägungen des Produkts Ar&sub1; DIDC-Monomer Rechnung zu tragen. Beispielsweise verwendeten DAM und DETDA wegen der Löslichkeit des Produktmaterials in DMF allein ein Reaktionsgemisch aus Xylol und DMF (80/20). Alle anderen Ar&sub1; DIDC-Materialien wurden aus einem ausschließlich aus DMF bestehenden Reaktionsgemisch hergestellt.
  • Als Beispiel für das allgemeine Aufbereitungsverfahren für diese DIDC-Monomere haben wir herausgefunden, dass bei TDA (IM)-DIDC diese Monomere nach 24 Stunden nicht aus dem DMF/m-Xylol-Reaktionsgemisch ausfielen. Die Phasentrennung der festen Diimiddicarbonsäure erfolgte durch Aufschlämmen der organischen Lösung mit einem zehnfachen Überschuss von Wasser/Eis in einem Waring- Mixer. Die feste Diimiddicarbonsäure wurde aus der flüssigen Phase abfiltriert und dann wie vorstehend getrocknet.
  • Die spezifischen Strukturen und Schmelzpunkte für die hergestellten aromatischen Diimiddicarbonsäuren sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 Ar&sub1; Diimiddicarbonsäurekandidaten-Monomere
  • 1) in ºC durch DSC-Techniken
    • Beispiel 7 Polymerisation von 2,6 TDA-DIDC mit DAM
  • Die Herstellung von regiospezifischem PAI aus Ar&sub1;-DIDC und H&sub2;NAr&sub2;-NH&sub2; erfolgte auf die folgende Weise unter Einsatz der Yamazaki-Reaktion. Dieses Verfahren wurden von Yang und Mitarbeitern verwendet, siehe "New Poly(amide-imide) Synthesis, J. Poly. Sci., Part A: Polymer Chemistry, Band 30, 1855-1864 (1992). Das allgemeine Verfahren ist für 2,6-TDA-DIDC in Kombination mit DAM beschrieben. In einen mit einem mechanischen Rührwerk und einer N&sub2;-Spülvorrichtung ausgerüsteten 250 ml 3-Hals-Rundbodenkolben gab man folgende Komponenten: 2,6-TDA-DIDC (9,4076 gal, 0,02 M); DAM (3,0044 g, 0,02 M), CaCl&sub2; (10,1 g), Pyridin (20 ml; 0,25 Mol) und NMP (60 ml). Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten auf 100ºC erhitzt. Dann wurde es mit nassem Eis auf 0ºC gekühlt. Anschließend gab man TPP (13 ml 0,05 M) mit NMP (20 ml) zu und erhitzte das Reaktionsgemisch unter raschem Rühren 3 Stunden auf 100ºC. Nach drei Stunden wurde das Reaktionsgemisch gekühlt, mit 50 ml NMP verdünnt und in H&sub2;O unter Verwendung eines 1 Waring®- Mixers von 1 Gallone ausgefällt. Der Feststoff wurde mit Wasser/Methanol-Gemischen von 2 : 1; 1 : 2 und nur Methanol unter Verwendung des Waring-Mixers für die effiziente Extraktion von anorganischen Salzen und Phosphatestern gewaschen. Dann wurde das Polymer über Nacht an der Luft getrocknet und 24 Stunden bei 150ºC vakuumgetrocknet. Die Materialien wurden zur Bestimmung des Molekulargewichts (gewichtsmittleres Molekulargewicht [ w]) durch Gelpermeationschromatographie (GPC) geschickt.
  • Polymerproben wurden mit folgendem Verfahren zu mechanisch dichten Filmen umgewandelt: Polymer (ca. 10 g) wurde in ca. 70 g NMP aufgelöst, um eine Dotierungslösung von ca. 12,5% zu bilden. Die Dotierungslösung wurde durch einen Zitex® groben PTFE Druckfilter geleitet. Nach dem Entgasen wurde die Dotierungslösung auf 150 mm Ringe gegossen und nach 8 Stunden bei 100ºC und 200 mm Druck zu einem freistehenden Film getrocknet. Dieser dichte Film wurde anschließend 96 Stunden/ 1 um/295ºC getrocknet. Die TGA-Analyse ergab weniger als 0,4% verbleibendes Lösungsmittel. Die getrockneten dichten Filme wurden vor dem Testen unter N&sub2; gelagert. Sämtliche Gastransportmessungen würden in einer mikroprozessorgesteuerten Manometerzelle vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
    • Beispiele 8 bis 31
  • Unter Verwendung des in Beispiel 7 beschriebenen Polymerisationsverfahrens wurden regiospezifische Polyamidimide hergestellt, getrocknet und zu mechanisch stabilen dichten Filmen umgewandelt. Die Strukturen und Gastrennungseigenschaften dieser Filme sind in den folgenden Tabellen 3 bis 6 aufgeführt.
    • Tabelle 3 Auswirkung der Ar&sub2;-Einheit auf die Polymereigenschaften von regiospezifischem PAI auf der Basis von DAM-DIDC
  • 1) Die mit diesen Monomerakronymen zusammenhängenden organischen Strukturen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • 2) IM = Isomergemisch; typischerweise 80% 2,4 und 20% 2,6.
  • 3) In NMP-LiCl (1%) 30ºC.
  • Die vorstehenden Daten zeigen, dass α(O&sub2;/N&sub2;) relativ konstant bleibt, wenn die Amid (Ar&sub2;) Komponente in der Ringalkylierung von mPda zu DAM ansteigt. Gleichzeitig nimmt der P(O&sub2;) um einen Faktor von etwa 2,4 zu. Diese Beobachtung zeigt, dass die Ringalkylierung keine merkliche Auswirkung auf α(O&sub2;/N&sub2;), aber eine erhebliche Wirkung auf P(O&sub2;) hat. Die höhere alkylierte Struktur DETDA oder das voluminösere strukturierte 4HBAF weist einen erhöhten P(O&sub2;), jedoch mit der erwarteten Abnahme in α(O&sub2;/N&sub2;) auf.
  • In einer weiteren Studie einer größeren Imidgruppe (Ar&sub1;) auf dem gleichen Bereich der Amidbindung (Ar&sub2;) haben wir die in Tabelle 4 aufgeführten Materialien hergestellt. Tabelle 4 Auswirkung der Ar&sub2;-Einheit auf die Polymereigenschaften von regiospezifischem PAI auf der Basis von DETDA-DIDC
  • 1) Die mit diesen Monomerakronymen zusammenhängenden organischen Strukturen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • 2) IM = Isomergemisch; typischerweise 80% 2,4 und 20% 2,6.
  • 3) In NMP-LiCl (1%) 30ºC.
  • Die in Tabelle 4 aufgeführten Ergebnisse folgen dem gleichen in Tabelle 3 für DAM-DIDC veranschaulichten Trend: für mPda und DAM in der Amidstellung (Ar&sub2;) ist α(O&sub2;/N&sub2;) konstant, aber mit ansteigendem P(O&sub2;). Wenn die voluminöseren Diamine wie DETDA oder 4HBAF in der Amidstellung (Ar&sub2;) verwendet werden, steigt P(O&sub2;) an, während α(O&sub2;/N&sub2;) abnimmt.
  • Die Ergebnisse in Tabelle 3 und 4 zeigen, dass man vorzugsweise DAM in der Amidstellung (Ar&sub2;) des Polymeren und bezogen auf den Vergleich von DAM-DIDC (Tabelle 3) zu DETDA-DIDC (Tabelle 4) ein kleineres Diamin in der Imidstellung (Ar&sub1;) hat. Diese Schlussfolgerung wird durch die Daten in Tabelle 5 weiter gestärkt. Tabelle 5 Auswirkungen der Ar&sub1;-Einheit auf die Polymereigenschaften von regiospezifischem PAI
  • 1) Die mit diesen Monomerakronymen zusammenhängenden organischen Strukturen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • 2) IM = Isomergemisch; typischerweise 80% 2,4 und 20% 2,6.
  • 3) In NMP-LiCl (1%) 30ºC.
  • 4) Polymer löste sich beim Gießen nicht erneut auf.
  • Die Polymere in Tabelle 5 wurden hergestellt, um die Auswirkung einer Vergrößerung der Imidgruppe (Ar&sub1;) zu testen, während man die Amidgruppe (Ar&sub2;) entweder als DAM (Beispiele 20, 7, 13, 17) oder DETDA (Beispiele 21, 22, 14, 18) beließ. Wie die Tabelle zeigt, stiegen P(O&sub2;), P(He), P(CO&sub2;) an, während α(O&sub2;/N&sub2;) und α(He/N&sub2;) abnahmen. Im allgemeinen ist die Selektivität für O&sub2;/N&sub2; und He/N&sub2; für die Materialien, wo DAM in der Amidstellung (Ar&sub2;) ist, im Vergleich zu DETDA in der Amidstellung (Ar&sub2;) besser. Tabelle 6 Symmetrische Homopolymere
  • 1) Die mit diesen Monomerakronymen zusammenhängenden organischen Strukturen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • 2) IM = Isomergemisch; typischerweise 80% 2,4 und 20% 2,6.
  • 3) In NMP-LiCl (1%) 30ºC.
  • Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 6 hervorgeht, sind die symmetrischen Polymere zwar löslich, haben aber niedrige Permeabilitätswerte.
  • Die in Tabelle 7 definierten Copolymere zeigen auch, dass es eine Verbesserung darstellt, wenn man die kleinsten Diamine in die Imidstellung (Ar&sub1;) und DAM in die Amidstellung (Ar&sub2;) bringt. Dies zeigt ein Vergleich von Beispiel 25 mit Beispiel 29 und Beispiel 26 mit Beispiel 31. Schließlich vergleichen wir in Tabelle 8 nochmals die Auswirkungen von mPda und DETDA (Beispiel 20 mit Beispiel 8) und mPda und DETDA (Beispiel 21 mit Beispiel 16). Diese stützen auch den Unterschied zwischen DAM und DETDA. Tabelle 7 Auswirkungen der Copolymerisation in Ar&sub1; und Ar&sub2; auf die Polymereigenschaften von regiospezifischem PAI
  • 1) Die mit diesen Monomerakronymen zusammenhängenden organischen Strukturen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • 2) In NMP-LiCl (1%) 30ºC. Tabelle 8 Vergleich der Auswirkung der Platzierung
  • 1) Die mit diesen Monomerakronymen zusammenhängenden organischen Strukturen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • Der Vorteil dieser Copolymermaterialien liegt darin, dass sie in aprotischen Lösungsmitteln wie NMP löslich sind und bezüglich der Stellung der Ar&sub1;- und Ar&sub2;-Gruppen vollständig definiert sind.
  • Wir haben in den Tabellen 3 bis 8 gezeigt, dass das ideale Material aus einer P/α-Erwägung entweder mPda, TDA oder eine Kombination aus mPda/DAM oder NAPda/DAM in der Ar&sub1;-Stellung und entweder DAM oder DAM/NAPda in der Ar&sub2;-Stellung aufweist.

Claims (11)

1. Semipermeable Membran, die aus regiospezifischem Polyamidimid gebildet ist, umfassend Einheiten der Strukturformel
in der jedes Ar&sub1; unabhängig meta-Phenylendiamin, 2,6-Toluoldiamin, 2,4-Toluoldiamin oder Naphthalindiamin ist, Ar&sub2; Diaminosesitylen bedeutet und n 25 bis 160 ist.
2. Semipermeable Membran nach Anspruch 1, in der das regiospezifische Polyamidimid außerdem Struktureinheiten umfasst, in denen Ar&sub1; Diaminomesitylen ist.
3. Semipermeable Membran nach Anspruch 1, in der das regiospezifische Polyamidimid außerdem Struktureinheiten umfasst, in denen Ar&sub2; Naphthalindiamin ist.
4. Membran nach Anspruch 1, in der Ar&sub1; m-Phenylendiamin ist.
5. Membran nach Anspruch 1, die mit einem dünnen Polymerfilm beschichtet ist.
6. Membran nach Anspruch 5, in der der dünne Polymerfilm Polysiloxan oder Polyphosphazen ist.
7. Membran nach Anspruch 1, in der n 40 bis 80 ist.
8. Verfahren zur Abtrennung einer Komponente aus einem Gasgemisch mit mindestens zwei Komponenten, bei dem das Gasgemisch in Kontakt mit einer semipermeablen Membran gebracht wird, die aus regiospezifischem Polyamidimid gebildet ist, umfassend Einheiten der Strukturformel
in der jedes Ar&sub1; unabhängig meta-Phenylendiamin, 2,6-Toluoldiamin, 2,4-Toluoldiamin oder Naphthalindiamin ist, Ar&sub2; Diaminomesitylen bedeutet und n 25 bis 160 ist, so dass eine Komponente des Gasgemischs die Membran selektiv permeiert und diese Komponente dadurch vom Gasgemisch abgetrennt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Gasgemisch Stickstoff und Sauerstoff enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das regiospezifische Polyamidimid außerdem Struktureinheiten umfasst, in denen Ar&sub1; Diaminomesitylen ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das regiospezifische Polyamidimid außerdem Struktureinheiten umfasst, in denen Ar&sub2; Naphthalindiamin ist.
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