[發(fā)明專利]一種微孔膜增強(qiáng)的多層含氟交聯(lián)摻雜離子膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910246416.0
• 申請日: 2008-07-22
• 公開（公告）號: CN101721922A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永明;王軍;唐軍柯;王漢利
• 申請（專利權(quán)）人: 山東東岳神舟新材料有限公司
• 主分類號: B01D71/32
• 分類號: B01D71/32;B01D69/12;H01M8/02;B01D69/02;H01M2/16;H01M8/10;C08L27/18;C08L27/12;C08L27/20;C08L27/16;C08K3/36;C08K3/34;C08K3/22;C
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 趙會祥

1.一種微孔膜增強(qiáng)的多層交聯(lián)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(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 至少有1層膜添加具有保水功能或者質(zhì)子交換功能的無機(jī)摻雜物，至少有1層膜是以微孔 膜作為增強(qiáng)物的多孔增強(qiáng)膜；電導(dǎo)率40～150mS/cm，拉伸強(qiáng)度10～60MPa；所述無機(jī)摻雜 物與含氟離子交換樹脂的質(zhì)量比為0.1～100∶100，所述交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)如下式(III)所示：

其中，式(III)的R為亞甲基或全氟亞甲基，n為0～10的整數(shù)；

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(tuán)的含氟烯單體和一種或 幾種含交聯(lián)位點(diǎn)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(tuán)的含氟烯單體選自如下式(VI)、(VII)或(VIII)所示的結(jié)構(gòu)中的一 種或幾種：

其中，a，b，c為0～1的整數(shù)，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(shù)

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OR的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(lián)位點(diǎn)的含氟烯單體選自如下式(X)所示的結(jié)構(gòu)中的一種或幾種：

其中，Y₅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_f5，R_f6分別選自全氟烷基。

2.如權(quán)利要求1所述的微孔膜增強(qiáng)的多層交聯(lián)摻雜含氟離子膜，其特征是，所述無機(jī) 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，亞硒酸鹽或砷化物之一或組合。

3.如權(quán)利要求1所述的微孔膜增強(qiáng)的多層交聯(lián)摻雜含氟離子膜，其特征是，所述無機(jī) 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(quán)利要求1或2所述的微孔膜增強(qiáng)的多層交聯(lián)摻雜含氟離子膜，其特征是，所述 無機(jī)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。

5.如權(quán)利要求1所述的微孔膜增強(qiáng)的多層交聯(lián)摻雜含氟離子膜，其特征是，所述無機(jī) 摻雜物與含氟離子交換樹脂的質(zhì)量比為0.5～50∶100，所述的無機(jī)摻雜物的粒徑為 0.005～50μm。