[發明專利]一種聚四氟乙烯基陽離子交換膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810734469.6
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN108905650B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 苗繼斌;梁玉霞;錢家盛;夏茹;曹明;陳鵬;楊斌;蘇麗芬;鄭爭志;伍斌;葛倩倩;周偉斌
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D67/00
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 郭華俊

1.一種聚四氟乙烯基陽離子交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）取聚四氟乙烯乳液為外加種子乳液，加入去離子水攪拌成均勻乳液，其中，聚四氟乙烯乳液的固含量為60%，加入量為2.75g，去離子水用量筒取80ml；

（2）稱取甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯單體，混合均勻后加入聚四氟乙烯乳液中，攪拌30分鐘；通氮氣，攪拌；加入交聯劑攪拌10分鐘，其中，甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯單體的質量比為1:1，交聯劑N-羥甲基丙烯酰胺的用量為丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯總質量的3wt%；

（3）在步驟（2）的基礎上加入引發劑后反應24小時，將制備好的乳液加入少量氫氧化鈉溶液在120度條件下部分水解，由于聚四氟乙烯表面包覆丙烯酸酯類聚合物，酯類部分水解得到羧酸官能團，將水解后的乳液倒在聚四氟乙烯模板上揮發溶劑成膜；或在步驟（2）中加入引發劑反應1小時，直接加入有陽離子基團的功能單體及交聯劑，繼續反應23小時，將制備的乳液倒在聚四氟乙烯模板上揮發溶劑成膜，其中，引發劑過硫酸鉀為丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯總質量的1wt%，交聯劑和引發劑分別用10ml去離子水溶解。

2.根據權利要求1所述一種聚四氟乙烯基陽離子交換膜的制備方法，其特征在于：步驟（3）中加入引發劑之后的反應為聚合反應，聚合反應24小時以后，取聚合完全的乳液10ml于聚四氟乙烯模具里，再加入0.5ml的配制的濃度為2mol/L氫氧化鈉溶液，在120度條件下水解4小時，冷卻后于聚四氟乙烯平板上鋪膜。

3.根據權利要求1所述一種聚四氟乙烯基陽離子交換膜的制備方法，其特征在于：步驟（3）中在加入過硫酸鉀引發劑反應1小時以后，加入不同添加量的功能單體，單體為丙烯酸、乙烯基磺酸鈉、烯丙氧基羥丙基磺酸鈉及以及苯乙烯基磺酸鈉的其中一種，繼續反應23小時；反應結束后在聚四氟乙烯平板上鋪膜，得到聚四氟乙烯基陽離子交換膜。

4.根據權利要求1所述一種聚四氟乙烯基陽離子交換膜的制備方法，其特征在于：步驟（3）中聚合反應溫度為75-80℃，攪拌速度為200-400rpm。