HIGH PERFORMANCE CROSS-LINKED POLYBENZOXAZOLE AND POLYBENZOTHIAZOLE POLYMER MEMBRANES

• Main Authors: ZHOU, LUBO, LIU, CHUNQING, SERBAYEVA, RAISA, TANG, MAN-WING
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 30.09.2010
• Subjects: AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F,C08G; CHEMISTRY; COMPOSITIONS BASED THEREON; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONSONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS; METALLURGY; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; SEPARATION; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; TRANSPORTING; WORKING-UP

In the present invention high performance cross-linked polybenzoxazole and polybenzothiazole polymer membranes and methods for making and using these membranes have been developed. The cross-linked polybenzoxazole and polybenzothiazole polymer membranes are prepared by: 1) first synthesizing polyimide polymers comprising pendent functional groups (e.g., -OH or -SH) ortho to the heterocyclic imide nitrogen and cross-linkable functional groups in the polymer backbone; 2) fabricating polyimide membranes from these polymers; 3) converting the polyimide membranes to polybenzoxazole or polybenzothiazole membranes by heating under inert atmosphere such as nitrogen or vacuum; and 4) finally converting the membranes to high performance cross-linked polybenzoxazole or polybenzothiazole membranes by a crosslinking treatment, preferably UV radiation. The membranes can be fabricated into any convenient geometry. The high performance cross-linked polybenzoxazole and polybenzothiazole polymer membranes of the present invention are suitable for a variety of liquid, gas, and vapor separations. La présente invention concerne des membranes polymères de polybenzoxazole et de polybenzothiazole réticulés à haut rendement, et des méthodes de production et d'utilisation de ces membranes. Les membranes polymères de polybenzoxazole et de polybenzothiazole réticulés sont préparées: 1) d'abord par synthèse de polymères polyimide comprenant des groupes fonctionnels pendants (p. ex. -OH ou SH) ortho à l'azote d'imide hétérocyclique et des groupes fonctionnels réticulables présents dans le squelette polymère; 2) par fabrication de membranes polyimide à partir de ces polymères; 3) par conversion des membranes polyimide en membranes de polybenzoxazole ou de polybenzothiazole par chauffage dans une atmosphère inerte, telle que l'azote ou sous vide; et 4) enfin par conversion des membranes en membranes de polybenzoxazole ou de polybenzothiazole réticulés à haut rendement par un traitement de réticulation, de préférence aux rayons ultraviolets. Les membranes peuvent être fabriquées en une quelconque géométrie pratique. Les membranes polymères de polybenzoxazole et de polybenzothiazole réticulés à haut rendement de l'invention sont appropriées pour diverses séparations en phase liquide, gazeuse ou vapeur.