[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于磺化聚苯醚制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201010107733.7 | 申請(qǐng)日： | 2010-02-05 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN101775202A | 公開(kāi)（公告）日： | 2010-07-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉兆明;吳永會(huì);徐銅文 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 山東天維膜技術(shù)有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C08L71/12 | 分類(lèi)號(hào)： | C08L71/12;C08K3/34;C08L33/02;C08L35/00;C08L41/00;C08F220/06;C08F222/06;C08F220/28;C08F228/02;C08F230/08;C08F212/14;C08J5/22;B01D71/52 |
| 代理公司： | 濰坊鳶都專(zhuān)利事務(wù)所 37215 | 代理人： | 尹金華 |
| 地址： | 261061山東省濰坊*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 磺化 聚苯醚 制備 有機(jī) 無(wú)機(jī) 陽(yáng)離子 交換 方法 | ||
1.一種基于磺化聚苯醚制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜的方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)共聚物的制備：制備一種既含有烷氧基硅基團(tuán)、又含有陽(yáng)離子交換基團(tuán)或可以轉(zhuǎn)化成陽(yáng)離子交換基團(tuán)的官能團(tuán)的多硅共聚物；
(2)涂膜液的制備：將Na+型磺化聚苯醚溶解在甲醇或N，N-二甲基甲酰胺中形成濃度為0.1-0.3g/mL的溶液，以質(zhì)量比為水∶催化劑∶多硅共聚物∶磺化聚苯醚＝0.10-0.50∶0-0.02∶0.05-0.35∶1的配比關(guān)系，向上述溶液內(nèi)加入水、催化劑和多硅共聚物，在20-60℃溫度條件下攪拌反應(yīng)12-48小時(shí)制得涂膜液；
(3)陽(yáng)離子交換膜的制備：將步驟(2)制得的涂膜液在基體上涂膜，在室溫環(huán)境下使基體上的涂膜液干燥至形成均勻穩(wěn)定的凝膠層即膜片，然后對(duì)膜片進(jìn)行熱處理即可得到所述的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜；
步驟(2)中所述的催化劑包括鹽酸、硫酸、乙酸或氨水；
所述多硅共聚物的制備過(guò)程為：選用一種含有陽(yáng)離子交換基團(tuán)或可以轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子交換基團(tuán)的官能團(tuán)的單體A，一種含有烷氧基硅基團(tuán)的單體B，按摩爾比為單體A∶單體B∶溶劑C∶引發(fā)劑D＝1∶0.42-2.33∶20.2-47.2∶0.004-0.027的配比關(guān)系，將單體A、單體B、溶劑C和引發(fā)劑D混合，60-80℃溫度條件下反應(yīng)2-48小時(shí)，得到聚合溶液，然后對(duì)聚合溶液進(jìn)行如下操作：(1)按質(zhì)量比為對(duì)苯二酚∶引發(fā)劑D＝0.3-0.5∶1的配比關(guān)系向聚合溶液內(nèi)加入對(duì)苯二酚，除去溶劑C、殘余的單體A和單體B，得到多硅共聚物液體；或(2)除去0-80％的溶劑C后，通過(guò)向聚合溶液內(nèi)加入正己烷或石油醚生成沉淀物即共聚物的方法提純共聚物，將提純后的共聚物溶解在溶劑C中，制得多硅共聚物溶液；
所述單體A包括丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸酐或乙烯基磺酸鈉；
所述單體B包括甲基丙烯酸三甲氧基硅丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷或三乙氧基硅苯乙烯；
所述溶劑C包括甲苯、甲醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亞砜；
所述引發(fā)劑D為過(guò)氧化二苯甲酰或偶氮二異丁腈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磺化聚苯醚制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜的方法，其特征在于所述基體包括玻璃板、鋁箔、聚四氟乙烯板、聚氯乙烯板、多孔聚乙烯膜或無(wú)紡布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磺化聚苯醚制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜的方法，其特征在于所述涂膜的方法包括刮膜、流涎、浸漬或涂覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磺化聚苯醚制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜的方法，其特征在于所述熱處理的方法為：
(1)將帶基體的膜片置于溫度50℃條件下并以5-20℃/小時(shí)的速度升溫至溫度105-135℃，保溫1-8小時(shí)，即得到所述的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜；或
(2)從基體上刮下膜片，將膜片置于溫度50℃條件下并以5-20℃/小時(shí)的速度升溫至溫度105-135℃，保溫1-8小時(shí)，即得到所述的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜；或
(3)從基體上刮下膜片，將膜片置于溫度50℃條件下并以5-20℃/小時(shí)的速度升溫至溫度75-95℃，保溫1-4小時(shí)，將膜片浸泡在濃度為0.5-1mol/L的NaCl溶液或濃度為0.1-0.5mol/L的NaOH溶液中2-12小時(shí)后，再將膜片浸泡在水中4-12小時(shí)，浸泡期間換水3-6次，取出膜片并置于溫度75-95℃條件下繼續(xù)以5-20℃/小時(shí)的速度升溫至105-135℃，保溫1-8小時(shí)，即得到所述的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化陽(yáng)離子交換膜。
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