％至5重量％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)。 [0048]以0.05毫升/分鐘至1毫升/分鐘的速率滴加非溶劑。
[0049] 將攬摔速率調節至300rpm至I OOOrpm。
[0050] 在20°C至100°C形成羥基聚酰亞胺-聚酰亞胺共聚物納米顆粒。
[0051]通過噴涂形成涂層。
[0052]在步驟iii)中，通過在高純度氬氣氛中以3°C/分鐘的速率將羥基聚酰亞胺-聚酰 亞胺共聚物膜加熱至350°C至450°C并保持該溫度1至2小時來進行熱重排。
[0053]本發明的效果
[0054] 本發明的熱重排聚(苯并I?唑-酰亞胺)共聚物分離膜具有高液體進入壓力、低熱 導率、高滲透通量和良好的長期穩定性、以及優異的熱性能和化學性能。由于這些優點，本 發明的共聚物分離膜能夠應用于膜蒸餾工藝。
【附圖說明】
[0055] 圖1顯示在實施例1至9中制造的熱重排聚（苯并Ig唑-酰亞胺）共聚物分離膜的 ATR-IR 光譜。
[0056] 圖2顯示在實施例10中制造的為包含涂層的復合膜形式的熱重排聚(苯并?唑-酰 亞胺)共聚物分離膜的ATR-IR光譜。
[0057]圖3顯示在制造例1和2中制造的羥基聚酰亞胺-聚酰亞胺納米顆粒的掃描電子顯 微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)圖像：（a)和(b)分別為在制造例1中制造的共聚物納米 顆粒的SEM和TEM圖像；（c)和(d)分別為在制造例2中制造的共聚物納米顆粒的SEM和TEM圖 像。
[0058]圖4為在實施例1中制造的共聚物(6roA-APAF2-0DA8)膜的熱重質譜(TG-MS)，其顯 示出共聚物膜的熱重量損失。
[0059] 圖5顯示在實施例8中制造的熱重排聚(苯并馨唑-酰亞胺)共聚物分離膜和在實施 例10和11中制造的熱重排聚(苯并Ig唑-酰亞胺)共聚物分離膜的掃描電子顯微鏡(SEM)和 原子力顯微鏡(AFM)圖像，它們中的每一個都包含涂層：（a)和(d)分別為在實施例8中制造 的共聚物分離膜的SEM和AFM圖像，（b)和（e)分別為在實施例10中制造的共聚物分離膜的 SEM和AFM圖像，（c)和⑴分別為在實施例11中制造的共聚物分離膜的SEM和AFM圖像。
[0060] 圖6顯示(a)在實施例8中制造的熱重排聚(苯并β唑-酰亞胺)共聚物分離膜和(b) 和(c)分別在實施例10和11中制造的其中每一個都包含涂層的熱重排聚(苯并I：惡唑-酰亞 胺)共聚物分離膜的接觸角。
[0061 ]圖7顯示在實施例8中制造的熱重排聚(苯并Pg唑-酰亞胺)共聚物分離膜和在實施 例10和11中制造的其中每一個都包含涂層的熱重排聚(苯并暖唑-酰亞胺)共聚物分離膜的 孔隙大小和孔隙大小分布。
[0062]圖8顯示在不同的流速下測量的、在實施例8中制造的具有不同厚度的熱重排聚 (苯并I?唑-酰亞胺)共聚物分離膜(樣品名為ΡΒ0)的滲透通量。
[0063]圖9顯示在各種溫度下測量的、在實施例8中制造的單層膜形式的60m厚熱重排聚 (苯并β唑-酰亞胺)共聚物分離膜、在實施10和11中制造的復合膜形式的60μπι厚熱重排聚 (苯并I?唑-酰亞胺)共聚物分離膜、和125ym厚商品化膜(GVHP)的滲透通量。
[0064]圖10顯示在各種流速下測量的、在實施例8中制造的單層膜形式的60μπι厚熱重排 聚(苯并Pf唑-酰亞胺)共聚物分離膜、在實施10和11中制造的復合膜形式的60wn厚熱重排 聚(苯并β唑-酰亞胺)共聚物分離膜、和125ym厚商品化膜(GVHP)的滲透通量。
[0065] 圖11顯示在實施例8中制造的單層膜形式的60μπι厚熱重排聚(苯并Bg唑-酰亞胺） 共聚物分離膜、在實施10和11中制造的復合膜形式的60wii厚熱重排聚(苯并Pg唑-酰亞胺） 共聚物分離膜、和125ym厚商品化膜(GVHP)的脫鹽率。
[0066] 圖12顯示在實施例8中制造的單層膜形式的多孔熱重排聚(苯并Ig唑-酰亞胺)共 聚物分離膜和在實施例11中制造的包含多孔涂層的復合膜的長期穩定性。
[0067]圖13顯示利用1M、3M和5M NaCl水溶液測量的、在實施例8中制造的單層膜形式的 多孔熱重排聚(苯并Ig唑-酰亞胺)共聚物分離膜的直接接觸式膜蒸餾(DCMD)穩定性和水 滲透率。
[0068]圖14顯示在本發明中采用的用于實施DCMD工藝的系統。
【具體實施方式】
[0069] 本發明提供用于膜蒸餾的熱重排聚(苯并Pg唑-酰亞胺)共聚物分離膜，所述共聚 物由下式1表示：
[0070] 〈式 1>
[0072](其中，每個六^是選自取代的或未取代的四價C6-C24亞芳基和取代的或未取代的 四價C4-C24雜環基團的芳族環狀基團，該芳族環狀基團為單環芳香環或稠合芳香環，或者每 個 Ar1 是通過單鍵、0、S、C0、S02、Si(CH3)2、（CH2) P(l<p<10)、（CF2)q(l<q<10)、C(CH 3)2、C (CF3)2或CO-NH連接的兩個或更多個芳族環狀基團的組合;Ar2是選自取代的或未取代的二 價C 6-C24亞芳基和取代的或未取代的二價C4-C24雜環基團的芳族環狀基團，該芳族環狀基團 為單環芳香環或稠合芳香環，或者Ar2是通過單鍵、0、S、CO、S〇2、Si(CH3)2、（CH2) P(l<p< 10)、（CF2)q(l < q < 10)、C(CH3)2、C(CF3)2或CO-NH連接的兩個或更多個芳族環狀基團的組 合；Q表示單鍵，或者是〇、S、⑶、SO 2、Si(CH3)2、（CH2)P(1 10)、（CF 2)q(l 10)、C (013)2、以0?3)2、0)-順、(：(01 3)(0?3)或取代的或未取代的亞苯基；以及1和7表示相應重復單 元的摩爾分數，并且滿足〇· I <x<0.9,0.1<y < 0.9,且x+y = l)。
[0073] 在式1中，每個Ar1可以選自以下結構：
[0075] 其中，Xi、X2、X3和X4可以彼此相同或不同，并且各自獨立地為0、S、C0、S0 2、Si (013)2、（012)1)(1<?<10)、（〇卩 2)(1(1<9<10)、(：(013)2、(：(〇卩 3)2或0)-順，￥1和％可以彼此相 同或不同，并且各自獨立地為〇、s、或⑶，Z1Scksxr1R2或nr 3(其中R^R2和R3可以彼此相同 或不同，并且各自獨立地為氫或C 1-C5烷基），Ζ#ΡΖ3可以彼此相同或不同，并且各自獨立地 為N或CR4(其中R 4為氫或&-(：5烷基），前提是22和23不同時為0?4。
[0076] Ar1的優選結構的具體實例包括：
[0081] 其中，XhX^X3和X4可以彼此相同或不同，并且各自獨立地為0、S、C0、S0 2、Si (013)2、（012)1)(1<?<10)、（〇卩 2)(1(1<9<10)、(：(013)2、(：(〇卩 3)2或0)-順，￥1和％可以彼此相 同或不同，并且各自獨立地為〇、s、或⑶，Z1Scksxr1R2或nr 3(其中R^R2和R3可以彼此相同 或不同，并且各自獨立地為氫或C 1-C5烷基），zdnz3可以彼此相同或不同，并且各自獨立地 為N或CR4(其中R 4為氫或&-(：5烷基），前提是22和23不同時為0?4。
[0082] Ar2的優選結構的具體實例包括：
[0085]用于膜蒸餾的熱重排聚(苯并Pg唑-酰亞胺)共聚物分離膜還可以包含羥基聚酰亞 胺-聚酰亞胺共聚物納米顆粒的涂層。在該情況下，共聚物分離膜為復合膜的形式。
[0086] 通常，在電紡絲膜上形成納米顆粒涂層降低膜的孔隙大小并且增加表面粗糙度， 導致復合膜的疏水性和液體進入壓力(LEPw)增加。結果，膜的表面能和可潤濕性降低，最終 導致包括脫鹽率的膜蒸餾性能顯著改善。
[0087] 相應地，本發明的熱重排聚(苯并Ig唑-酰亞胺)共聚物分離膜能夠應用于膜蒸餾 工藝。根據引起作為驅動力的蒸氣壓差的方式，膜蒸餾工藝可以分為直接接觸式膜蒸餾 (DCMD)、氣隙式膜蒸餾(AGMD)、氣掃式膜蒸餾(SGMD)和真空膜蒸餾(VMD)。本發明的熱重排 聚(苯并?唑-酰亞胺)共聚物分離膜能夠不受限制地應用于任何特定類型的膜蒸餾工藝， 但是考慮到安裝和維護的容易性和它的滲透通量，優選應用于直接接觸式膜蒸餾工藝。
[0088] 式1所表示的聚(苯并P惡唑-酰亞胺)共聚物的結構基于通過作為酸二酐和二胺的 反應產物的聚酰胺酸的亞胺化來合成聚酰亞胺。與芳族酰亞胺連接環相鄰的官能團如羥基 基團進攻酰亞胺環的羧基基團以形成具有羧基-苯并唑結構的中間體，該中間體通過之 后的熱處理脫羧以合成熱重排聚苯并職唑。基于該機理，本發明的聚(苯并嗯唑-酰亞胺） 共聚物分離膜通過以下方法來制造。
[0089] 具體地，本發明提供一種制造用于膜蒸餾的熱重排聚（苯并Pf唑-酰亞胺)共聚物 分離膜的方法，所述方法包括:i)使酸二酐、鄰羥基二胺和芳族二胺反應以獲得聚酰胺酸溶 液，然后進行共沸熱