氨基修饰的聚二甲基硅氧烷复合膜的制备及其CO_(2)_N_(2)分离性能研究

聚二甲基硅氧烷(PDMS)被广泛用作气体分离复合膜中间层,但强疏水性的PDMS与大多数CO2选择性材料界面粘附弱,严重影响膜分离性能和使用寿命,故需要进行表面改性。以无纺布基聚砜膜为支撑层,PDMS为选择层,通过添加氨基交联剂、预交联和控制热处理等方式制备了氨基修饰的PDMS复合膜,实现了PDMS表面功能改性和亲水性改善,同时有效抑制了带侧链基团的交联剂对膜空间结构的破坏,保持了CO2高渗透通量与高选择性。研究了3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)用量对复合膜结构、性能的影响。结果表明:m(APTMS)∶m(PDMS)=0.8时复合膜综合性能最优,其CO2渗透率为5437.407GPU,CO2/N2选择性为10.680;m(APTMS)∶m(PDMS)大于0.4时,复合膜表面水接触角小于91°,相较于未改性PDMS复合膜水接触角(117.84°),水接触角降幅超过22%。