一种均相阴离子交换膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103304830A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103304830103304830A(43)申请公布日2013.09.18(21)申请号201310272066.1C08F212/14(2006.01)(22)申请日2013.07.01C08F212/08(2006.01)C08F212/12(2006.01)(71)申请人合肥科佳高分子材料科技有限公司C08F212/36(2006.01)地址230601安徽省合肥市经开区繁华大道B01D61/44(2006.01)工投-立恒工业园B-2B01J41/12(2006.01)(72)发明人吴亮徐铜文赵越郑春磊(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人汪祥虬(51)Int.Cl.C08J5/22(2006.01)C08L71/12(2006.01)C08L25/18(2006.01)C08L25/08(2006.01)C08L25/16(2006.01)C08G65/48(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书5页说明书5页(54)发明名称一种均相阴离子交换膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种均相阴离子交换膜及其制备方法，特征是以氯甲基化苯乙烯、苯乙烯或/和烷基苯乙烯为单体，以二乙烯苯为交联剂，以过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈为引发剂，以季铵化溴甲基化聚（1，4－二甲基2，6－苯撑氧）或季铵化氯乙酰化聚（1，4－二甲基2，6－苯撑氧为高分子增强剂，反应得到均匀膜液，涂膜烘干后得到阴离子交换膜。该阴离子交换膜交换容量高、电化学性能好、结构均匀、耐热性好；由于采取前功能化反应过程，无后处理步骤，膜液均匀易涂膜成膜性好，所得阴离子交换膜机械强度高，离子交换基团分布均匀；且可调节聚合物含量、溶剂类型、季铵化反应温度及时间、交联度、改变支撑物的种类来得到不同结构形态和功能的产品。CN103304830ACN10348ACN103304830A权利要求书1/1页1.一种均相阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：先按将高分子3g溶于9ml溶剂配制溶液，通入三甲胺气体在20℃-50℃进行季铵化反应2-8小时，即得到不同季铵化程度的季铵化高分子增强剂；在季铵化高分子增强剂溶液中加入交联剂和单体，其中交联剂占单体总质量分数的2％－15％；之后加入交联剂与单体总质量的0.6%的引发剂并在70－90℃加热3－10小时聚合得到膜液，所得膜液均匀涂在所述增强织物上或者涂膜板上，烘干后即得到有支撑体或者无支撑体的阴离子交换膜；所述交联剂为二乙烯基苯；所述单体选自季铵化氯甲基化苯乙烯、苯乙烯或/和烷基取代苯乙烯，其结构为：所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈；所述高分子增强剂为溴甲基化聚（1，4－二甲基2，6－苯撑氧），其结构为：或氯乙酰化聚（1，4－二甲基2，6－苯撑氧），其结构为：2.采用权利要求1所述方法制备得到的均相阴离子交换膜，由季铵化高分子共聚物、高分子增强剂和增强织物组成；其特征在于：所述高分子共聚物为季铵化氯甲基化苯乙烯、苯乙烯或烷基取代苯乙烯与二乙烯苯共聚物；所述季铵化高分子增强剂为季铵化溴甲基化聚（1，4－二甲基2，6－苯撑氧）或季铵化氯乙酰化聚（1，4－二甲基2，6－苯撑氧）；所述增强织物为玻璃纤维布、聚丙烯布、聚氯乙烯布或聚四氟乙烯布；该阴离子交换膜组成成分比例为高分子共聚物与季铵化高分子增强剂的质量比为0－10：10；该阴离子交换膜的含水量为40%－110%，离子交换容量为1.5－2.9mmol/g干膜,膜电阻为1.27-3.56Ω·cm2,离子迁移数为0.88-0.98。2CN103304830A说明书1/5页一种均相阴离子交换膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于膜技术领域，具体涉及均相阴离子交换膜及其流延法制备路线。背景技术[0002]阴离子交换膜在电渗析、扩散渗析、膜电解、燃料电池、电化学传感器等方面有广泛的应用，其开发和改进一直受到理论界和工业界的关注。均相阴离子交换膜由于其固定基团与膜相主体以化学键结合，具有结构均匀、电阻小等优点，在电渗析和质子交换膜中的应用更加广泛。[0003]中国专利ZL90103412.6公布的一种糊状法制备阴离子交换膜的方法，由丙烯酸环氧烷酯类或烷基丙烯酸环氧烷酯类（单体）、二乙烯苯等（交联剂）、聚醋酸乙烯或氯乙烯－醋酸乙烯共聚物（增强剂）、邻苯二甲酸二烷酯类（增柔剂）和过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈聚合而成，其制备过程为：先将上述组分配成浆液，然后涂在增强织物上加压加热聚合得到基膜，再同胺类化合物进行胺化反应，即得到具有一定柔韧性的阴离子交换膜。为了得到均匀的涂浆液，该方法采取了加入大量的高分子添加剂，但这些添加剂在胺化过