含氟聚酰亚胺的气体渗透性研究

作者：王汉利; 阮雪华; 代岩; 贺高红^*; 单体美; 王磊; 孟祥青; 许**

来源：膜科学与技术, 2018, 38(06): 34-40.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2018.06.006

• 结构设计
• 含氟聚酰亚胺
• 气体渗透性
• 分子模拟

在玻璃态聚合物中引入立体侧基,能够降低主链堆叠,增加自由体积,提高聚合物的气体渗透性.提出利用立体结构的六氟三苯二胺(BABTFMM),同六氟二酐(6FDA)进行缩聚制备具有高气体渗透性的含氟聚酰亚胺,采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)和分子动力学(MD)方法预测了其气体渗透分离性能.分子模拟结果表明,二胺单体中的六氟二甲苯侧基通过空间位阻和主链构型限制,增加了含氟聚酰亚胺的主链间距,降低了堆积密度,增加了自由体积,可以提高含氟聚酰亚胺的气体渗透性.制备了6FDA-BABTFMM和6FDA-ODA两种含氟聚酰亚胺的均质膜进行气体渗透性能测试.结果表明,气体渗透性能测试结果同分子模拟结果一致,6FDA-BABTFMM较6FDA-ODA型聚酰亚胺的渗透性大幅增加,O2、N2、CH4和CO2渗透速率分别为25.1×10-9、6.8×10-9、5.7×10-9、103.8×10-9 mol/(m2·s·Pa).

• 单位
  精细化工国家重点实验室; 大连理工大学