[發明專利]基于聚醚醚酮的1-甲基咪唑/TMPD協同胺化膜制備及應用

有效

• 申請號: 201610888376.X
• 申請日: 2016-10-11
• 公開（公告）號: CN106633136B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 姜忠義;何雪溢;冮明月;吳洪
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08J5/22
• 分類號: C08J5/22;C08L61/16;C08K5/3445;C08K5/18;H01M8/103;H01M8/1069
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種基于聚醚醚酮的1-甲基咪唑/TMPD協同胺化膜，其特征在于，以聚醚醚酮作為膜基質，N,N,N’,N’-四甲基對苯二胺和1-甲基咪唑作為協同胺化試劑；膜厚度為60～80μm，吸水率為22.65～38.94wt.％，機械強度為24.81～44.18MPa，離子交換容量為2.279～2.564mmol.g^-1，室溫下氫氧根離子傳導率為0.015～0.028S cm^-1；具體步驟如下：

步驟一、將聚醚醚酮溶于濃硫酸中得到均相溶液，所得均相溶液質量分數為1～10wt.％，向該均相溶液中加入氯甲基辛基醚，氯甲基辛基醚與聚醚醚酮的體積質量比為15～20mL/g，在-10℃條件下反應20～60min，氯甲基化聚醚醚酮于水中析出，過濾并洗滌至中性，40℃真空干燥48h，待用；

步驟二、將步驟一得到的氯甲基化聚醚醚酮溶于N,N-二甲基甲酰胺中配制成質量體積濃度為0.05～0.2mg/L的聚合物溶液，向該聚合物溶液中加入1-甲基咪唑，1-甲基咪唑與氯甲基化聚醚醚酮的體積質量比0.0875～0.1125mL/g，室溫下攪拌3h后再加入N,N,N’,N’-四甲基對苯二胺溶液，其中，N,N,N’,N’-四甲基對苯二胺質量為氯甲基化聚醚醚酮質量的2.5～15.0％，高速攪拌1h至溶液呈均勻藍紫色；最后再向溶液中加入1-甲基咪唑，再次加入的1-甲基咪唑與氯甲基化聚醚醚酮的體積質量比為0.25mL/g，攪拌3h后得到鑄膜液；

步驟三、將步驟二得到的鑄膜液脫泡后在玻璃板上流延，60℃下干燥10～12h，升溫至80～100℃進行退火處理6～12h，所得膜材料浸泡在1M NaOH溶液中48h進行充分的離子置換，再用去離子水反復清洗至中性，干燥后得到基于聚醚醚酮的1-甲基咪唑/TMPD協同胺化膜。

2.根據權利要求1所述基于聚醚醚酮的1-甲基咪唑/TMPD協同胺化膜，其特征在于，步驟一制備得到的氯甲基化聚醚醚酮的氯甲基化程度為0.66～0.93。

3.一種如權利要求1所述基于聚醚醚酮的1-甲基咪唑/TMPD協同胺化膜用于燃料電池或電滲析裝置的用途。