[發明專利]一種聚醚酮類離子交換膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610181199.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105633444B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 馬素德;劉春;曾浩
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M8/02;H01M8/0202;H01M8/0221
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙)51223
• 代理人: 徐豐

1.一種聚醚酮類離子交換膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將原料磺化，得到一次改性產物；

（2）將所述一次改性產物進行氯甲基化，得到二次改性產物；

（3）將所述二次改性產物制膜，得到氯甲基化薄膜；

（4）將所述氯甲基化薄膜進行季銨化，即得到所述聚醚酮類離子交換膜；

其中，所述原料為選自聚醚酮（PEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮酮（PEEKK）中的一種或多種；

所述磺化使用磺化劑，所述磺化劑為選自濃硫酸，發煙硫酸，三氧化硫，氯磺酸，硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，焦亞硫酸鈉，硫酰氯，氨基磺酸，二氧化硫和氯氣的組合物，二氧化硫和氧氣的組合物中的一種或多種；

所述氯甲基化使用氯甲基化試劑，所述氯甲基化試劑為選自A、B、C、D四種組成中的一種或多種，其中：

A：氯甲基甲醚；

B：氯甲基乙醚；

C：甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛中一種或多種與鹽酸的組合物；

D：氯甲醚、雙氯甲醚中的一種或多種與金屬鹽酸鹽的組合物；

所述季銨化使用季銨化試劑，所述季銨化試劑為選自N-乙基苯胺，N,N-二甲基芐基胺中的一種或多種；

所述步驟（1）中所述磺化的過程包括：將所述原料干燥后與磺化劑混合，在0~75℃下反應0.5~10小時得到一次改性產物；

所述步驟（2）中所述氯甲基化的過程包括：向所述一次改性產物中加入氯甲基化試劑，其后在0~75℃下反應0.5~10小時得到混合液；再從混合液中提取固體，并洗滌至中性，即得到所述二次改性產物；

所述步驟（4）中所述季銨化的過程包括：將所述氯甲基化薄膜浸漬于季銨化試劑中于0~75℃下反應10~25小時后取出，再洗滌、干燥即得到所述聚醚酮類離子交換膜。

2.根據權利要求1所述的聚醚酮類離子交換膜的制備方法，其特征在于：所述提取的過程包括：將所述混合液倒入0~10℃的去離子水中充分沉析后過濾。

3.一種聚醚酮類離子交換膜，其特征在于：所述聚醚酮類離子交換膜由權利要求1~2中任一項所述的制備方法制備得到。

4.權利要求3所述的聚醚酮類離子交換膜的應用方法，其特征在于：所述聚醚酮類離子交換膜應用于全釩氧化還原液流電池中。