硅橡胶(PDMS)是最早使用的气体分离膜材料, 其氧透过系数较高(PO2＝600 Barrer), 但氧氮分离系数低(αO2/N2＝2.0), 成膜性及膜强度差, 因而限制了其应用. PDMS改性一直是气体分离膜研究的重要课题[1], 提高氧氮分离性, 改善成膜性, 而不影响其透气性, 成为人们追求的目标, 文献[2]将其当前的目标值定为PO2>100 Barrer和αO2/N2>3.0. 以往的改性研究包括PDMS侧基取代[3]和主链的接枝[4]、嵌段共聚[5]等化学改性以及与其它材料共混[6]的物理改性, 其结果多使成膜性得到改善, αO2/N2也有不同程度的提高, 但PO2通常大为降低, 而且方法也不简单. 此外, 引入促进输送机制例如添加小分子钴配合物来提高其αO2/N2也有报道[7,8], 但简单的共混不仅导致相分离, 使添加的钴配合物量受限, 而且改性效果也不明显. 本文用高乙烯基含量的硅橡胶作为膜材料, 以含氢硅油为交联剂, 氯铂酸为催化剂, 利用十一烯酸钴的双键与硅氢的加成反应, 将羧酸钴结构键合到膜内的交联网络中. 在室温下铸膜和交联同时完成, 得到一种新型促进氧输送的硅橡胶离聚体气体分离膜. 在低压差下PO2和αO2/N2同时得到提高, 明显改善了富氧性能.
气体分离膜 硅橡胶 促进输送 十一烯酸钴