具有大侧基和不对称结构含氟聚酰胺的制备及气体分离性能

作者：赖石清; 吴伟莲; 罗松贵; 石宇飞; 刘婵娟; 黄孝华

来源：高分子材料科学与工程, 2022, 38(10): 133-141.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0232

• 含氟聚酰胺
• 热稳定性
• 溶解性
• 透明性
• 气体分离
• 分子模拟

以二胺单体2,6-双（4-氨基苯基）-4-(3-（1,1,2,2-四氟乙氧基）苯基)吡啶和商品化二酸为原料，合成了3种芳香聚酰胺（PA）。通过红外光谱和核磁共振表征证实了二胺单体和聚合物的化学结构。PAs均具有良好的有机溶解性，在室温可完全溶于NMP,DMF,DMSO等高沸点有机溶剂，在加热状态下部分溶解于THF,CHCl3等低沸点有机溶剂，且具有突出的热稳定性，玻璃化转变温度（Tg）均高于217℃，在N2氛围下热失重10%的温度均在512℃以上；光学性能良好，截止波长(λcut-off)及80%透过率的波长(λ80%)范围分别在376～391 nm和449～481 nm之间。利用分子动力学模拟计算了PAs的自由体积分数（FFV），聚合物引入大侧基和不对称结构有效地抑制了分子链的紧密堆积，形成了气体传输路径。实验测定了PAs薄膜的He,CO2,O2和N2纯气体渗透性，3种薄膜均表现出较好的气体渗透性。与PA-1和PA-2相比，PA-3的气体分离性能最好，表现出相对高的P （He）=11.27 barrer、低的P （N2）=0.3294 barrer气体渗透性，使得PA-3的He/N2选择性提高，即α （He/N2）=34.21。

• 单位
  桂林理工大学; 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室