[發(fā)明專(zhuān)利]具有IPN結(jié)構(gòu)的復(fù)合磺化膜的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910233400.6
• 申請(qǐng)日: 2009-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101693770A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳守文;王連軍;畢慧平;胡朝霞;張軒;孫秀云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08J5/22
• 分類(lèi)號(hào): C08J5/22;C08L81/06;C08G75/23;B01D71/68;C25B13/08;C25B1/46;H01M8/02;H01M2/16;H01M8/10;G01N27/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

1.一種具有IPN結(jié)構(gòu)的復(fù)合磺化膜的制備方法，其特征在于步驟如下：

第一步，直鏈型磺化聚合物的制備及質(zhì)子交換，即將干燥的磺化二鹵代物、非磺化 二鹵代物和二羥基化合物與非質(zhì)子型極性有機(jī)溶劑加入反應(yīng)器中，待完全溶解后，加入 相對(duì)于羥基摩爾數(shù)過(guò)量10-30％的碳酸鉀，然后加入無(wú)水甲苯，高溫升溫反應(yīng)，高溫升 溫反應(yīng)包括兩個(gè)升溫階段，即首先升溫至110-140℃反應(yīng)4-6小時(shí)，然后升溫至150-190℃ 反應(yīng)4-30小時(shí)，用非質(zhì)子型極性有機(jī)溶劑稀釋并緩慢倒入水、丙酮或乙醇中，析出纖 維狀產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)濾、水洗后，烘干，得到直鏈型的磺化聚合物產(chǎn)物，通過(guò)改變磺化二鹵 代物和非磺化二鹵代物的比例得到不同離子交換容量的直鏈型的磺化聚合物產(chǎn)物，此磺 化聚合產(chǎn)物經(jīng)酸交換，得到質(zhì)子型磺化聚合物，其中，

磺化二鹵代物(I)包括以下的結(jié)構(gòu)：

式(I)中，X為F，Cl或Br；

式(I)中，-Y-為下列結(jié)構(gòu)中的一種：

式(I)中，M為H，Li，Na或K；

非磺化二鹵化合物的結(jié)構(gòu)如下：

式(II)中，X為F，Cl或Br；

式(II)中，-Y-為下列結(jié)構(gòu)中的一種：

二羥基化合物的結(jié)構(gòu)如下：

式(III)中，-X-為以下結(jié)構(gòu)中的一種：

第二步，IPN復(fù)合磺化聚合物膜的制備，即將第一步中任意兩種離子交換容量的干 燥質(zhì)子型直鏈磺化聚合物溶解在含有脫水交聯(lián)劑的非質(zhì)子型極性有機(jī)溶劑中，攪拌溶解 后澆鑄于玻璃平板上，在空氣中干燥后，再在真空狀態(tài)下處理得到IPN復(fù)合磺化聚合物 膜，將膜從玻璃板上剝離，用水洗至中性，真空烘干，經(jīng)酸交換，得到質(zhì)子型IPN復(fù)合 磺化聚合物膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有IPN結(jié)構(gòu)的復(fù)合磺化膜的制備方法，其特征在于： 在第一步中，磺化二鹵代物與非磺化二鹵代物的摩爾比為3～7∶7～3，磺化二鹵代物和 非磺化二鹵代物之和與二羥基化合物的摩爾比為1∶1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有IPN結(jié)構(gòu)的復(fù)合磺化膜的制備方法，其特征在于： 非質(zhì)子型極性有機(jī)溶劑為二甲亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有IPN結(jié)構(gòu)的復(fù)合磺化膜的制備方法，其特征在于： 第二步中，脫水交聯(lián)劑選用P₂O₅或多聚磷酸，脫水交聯(lián)劑P₂O₅或多聚磷酸與兩種離子 交換容量的干燥質(zhì)子型直鏈磺化聚合物之和的質(zhì)量比為1～90∶100。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有IPN結(jié)構(gòu)的復(fù)合磺化膜的制備方法，其特征在于： 第二步中，在空氣中于60-120℃干燥10-20小時(shí)，再在真空狀態(tài)下于60-180℃處 理10-20小時(shí)，將剝離的膜用水洗至中性后，于60-150℃真空烘干。