[發明專利]一種微孔膜增強的多層含氟交聯摻雜離子膜及其制備方法

有效

• 申請號: 200910178754.5
• 申請日: 2008-07-22
• 公開（公告）號: CN101685868A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 張永明;王軍;唐軍柯;王漢利
• 申請（專利權）人: 山東東岳神舟新材料有限公司
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M2/16;C08L27/12;C08L27/18;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/32;C08K3/38
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙會祥

1.一種微孔膜增強的多層交聯摻雜含氟離子膜，其特征是：以EW值為600～1300含 氟離子交換樹脂形成2-40層膜，總厚度10～300μm，至少有1層膜具有交聯網狀結構， 至少有1層膜添加具有保水功能或者質子交換功能的無機摻雜物，至少有1層膜是以微孔 膜作為增強物的多孔增強膜；電導率40～150mS/cm，拉伸強度10～60MPa；所述無機摻雜 物與含氟離子交換樹脂的質量比為0.1～100∶100，所述交聯網狀結構如下式(I)所示：

其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C2-C10全氟碳鏈或含氯的全氟碳鏈；

所述含氟離子交換樹脂是由含氟烯烴、一種或幾種含功能基團的含氟烯單體和一種或 幾種含交聯位點的含氟烯單體共聚形成，或上述共聚物的混合物；

所述含氟烯烴選自：四氟乙烯，三氟氯乙烯，三氟乙烯，六氟丙烯或偏氟乙烯中的一 種或幾種；

所述含功能基團的含氟烯單體選自如下式(VI)、(VII)或(VIII)所示的結構中的一 種或幾種：

其中，a，b，c為0～1的整數，但不可同時為零；n為0或1；X選自F，Cl，Br或I；

d為0～5的整數

R_f1，R_f2和R_f3分別選自全氟烷基或氟氯烷基；

Y₁，Y₂，Y₃選自SO₂M、COOR₃或PO(OR₄)(OR₅)，其中：

M選自Br、F、Cl、OR或NR₁R₂；所述R選自甲基、乙基或丙基，H、Na、Li、K 或銨根；R₁和R₂分別選自H、甲基、乙基或丙基；R₃選自H、Na、Li、K、銨根、甲基、 乙基或丙基；

R₄，R₅分別選自H、Na、Li、K、銨根，甲基、乙基或丙基；

所述的含交聯位點的含氟烯單體選自如下式(IX)或(X)所示的結構中的一種或幾種：

F₂C＝CFR_f4Y₄?????(IX)

其中，Y₄，Y₅分別選自Cl、Br、I或CN；

a’，b’，c’分別為0或1，但a’+b’+c’≠0；

X₁選自F，Cl，Br或I；

n’為0或1；

R_f4，R_f5，R_f6分別選自全氟烷基。

2.如權利要求1所述的微孔膜增強的多層交聯摻雜含氟離子膜，其特征是，所述無機 摻雜物選自：氧化物，正磷酸鹽或縮聚磷酸鹽，多酸、多酸鹽及其水合物，硅酸鹽，硫酸 鹽，亞硒酸鹽，砷化物之一或組合。

3.如權利要求1所述的微孔膜增強的多層交聯摻雜含氟離子膜，其特征是，所述無機 摻雜物選自：氧化物、正磷酸鹽、縮聚磷酸鹽、多酸或多酸鹽。

4.如權利要求1或2所述的微孔膜增強的多層交聯摻雜含氟離子膜，其特征是，所述 無機摻雜物是SiO₂、ZrO₂、TiO₂、BPO₄、Zr₃(PO₄)₄、Zr(HPO₄)₂、HZr₂(PO₄)₃、Ti(HPO₄)₂或Zr₂H(P₃O₁₀)₂中的一種或幾種。