專利名稱：一種全氟離子交換樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)制劑的制備方法，特別涉及一種全氟離子交換樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
全氟離子交換樹脂含有磺酸和羧酸基團(tuán)或磺酸和羧酸的鹽的功能團(tuán)，其用途廣泛，如在燃料電池、電解槽及堿性水生成裝置中作為膜使用，在許多化學(xué)反應(yīng)中還可作為催化劑使用及在多種選擇滲透過程中使用。一般講，這些聚合物用熔融加工成所需產(chǎn)品，聚合物是可熔融加工的磺酰氟前身，然后水解轉(zhuǎn)換成離子交換樹脂膜，但也有許多產(chǎn)品是用液態(tài)復(fù)合物來制造的?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)還沒有成批大量生產(chǎn)此類樹脂的廠家，而國(guó)外一般采用以氫氟酸作成的四氟乙烯、全氟環(huán)氧丙烷、全氟烯基氧基磺酰氟、全氟烯基氧基羧酸酯為原料，通過共聚而得，此工藝復(fù)雜、工藝條件要求高、制造成本高、收率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、工藝條件要求低、制造成本低、所制得的成品性能穩(wěn)定、收率高的全氟離子交換樹脂的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為取全氟類聚合物廢料經(jīng)螯合劑浸泡1～4小時(shí)，其中全氟類聚合物廢料與螯合劑重量比為1∶0.1～1∶1，進(jìn)行預(yù)處理，再按全氟類聚合物廢料與溶劑的重量比1∶3～1∶100取溶劑，所說的溶劑是由占溶劑總重量5～90％的水、占溶劑總重量10～95％的單元醇或二元醇或多元醇中至少三種組份混合物組成，將所述溶劑與經(jīng)預(yù)處理后的全氟類聚合物廢料混合，在反應(yīng)溫度為0～180℃、反應(yīng)時(shí)間為0.5～4小時(shí)的條件下，制得全氟離子交換樹脂。
根據(jù)上述的全氟離子交換樹脂的制備方法，所說的溶劑中還含有由單元醇或二元醇或多元醇所合成的醚。
根據(jù)上述的全氟離子交換樹脂的制備方法，所說的溶劑中還含有醚類化合物。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、工藝條件要求低、制造成本低、所制得的成品性能穩(wěn)定、收率高，適用于制備膜過程中廢料的回收或者使用前已損壞膜的回收、在燃料電池中的廢膜或者在電解槽上用過的膜的回收。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取100公斤全氟類聚合物廢料，所說的全氟類聚合物廢料含有-SO3M和-COOM，M是H、Na、K或NR4，R是H、CH3或C3H5，加入10～100公斤螯合劑，所說的螯合劑可采用氨基磺酸或EDTA，浸泡1～4小時(shí)，進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后放入反應(yīng)釜中，加入300～10000公斤溶劑，所說的溶劑是由占溶劑總重量5～90％的水、占溶劑總重量10～95％的乙醇、丙醇和聚醚多元醇組成，其中乙醇、丙醇和聚醚多元醇重量比為1.4∶1.4∶0.2(乙醇、丙醇和聚醚多元醇的重量也可任意配比)，混合均勻，放入釜中，在0～180℃下浸泡0.5～4小時(shí)，然后將混合料取出分離，除雜純化后，水洗干燥得產(chǎn)品。
實(shí)施例2取100公斤全氟類聚合物廢料，用10～100公斤螯合劑浸泡1～4小時(shí)，所說的螯合劑可采用氨基磺酸或EDTA，預(yù)處理后，放入反應(yīng)釜中，再加入5000公斤由水、乙醇、丙醇和三甘醇組成的溶劑，所說的溶劑中水∶乙醇∶丙醇∶三甘醇重量比為2.4∶1.6∶1.6∶0.4，混合均勻，放入釜中，在25～150℃下浸泡30分鐘后，取出分離，除雜純化后，水洗干燥得產(chǎn)品。
實(shí)施例3取100公斤全氟類聚合物廢料，經(jīng)10～100公斤螯合劑浸泡1～4小時(shí)，所說的螯合劑可采用氨基磺酸或EDTA，預(yù)處理后，放入反應(yīng)釜中，取3000公斤由水、乙醇、丙醇、丙三醇和聚醚多元醇組成的溶劑，所說的溶劑中水∶乙醇∶丙醇∶丙三醇∶聚醚多元醇重量比為2∶2∶2∶1或7∶1∶1∶1，混合均勻，放入釜中，在0～180℃之間加熱并回流30分鐘后，停止加熱，冷卻至室溫18～25℃，取出分離，并純化，水洗干燥得產(chǎn)品。
實(shí)施例4取100公斤全氟類聚合物廢料，經(jīng)10～100公斤螯合劑浸泡1～4小時(shí)，所說的螯合劑可采用氨基磺酸或EDTA，預(yù)處理后，放入反應(yīng)釜中；取8000公斤由水、乙醇、異丙醇、三甘醇和聚醚多元醇組成的溶劑，其中水、乙醇、異丙醇、三甘醇、聚醚多元醇重量比為1∶1∶2∶1∶0.5或10∶1∶1∶1∶1，加入反應(yīng)釜中，在0～180℃范圍內(nèi)加熱并回流30分鐘后，停止加熱，冷卻至室溫15～25℃，取出分離，并純化，水洗干燥得產(chǎn)品。
實(shí)施例5取100公斤全氟類聚合物廢料，經(jīng)10～100公斤螯合劑浸泡1～4小時(shí)，所說的螯合劑可采用氨基磺酸或EDTA，預(yù)處理后，放入反應(yīng)釜中；取10000公斤由水、乙醚、異丙醇、三甘醇和聚醚多元醇組成的溶劑，其中水、乙醚、異丙醇、三甘醇、聚醚多元醇重量比為1∶1∶2∶1∶0.5或10∶2∶1∶1∶0.5，加入反應(yīng)釜中，在0～180℃之間加熱并回流30分鐘后，停止加熱，冷卻至室溫10～20℃，取出分離，并純化，水洗干燥得產(chǎn)品。
實(shí)施例6
取100公斤全氟類聚合物廢料，經(jīng)10～100公斤螯合劑浸泡1～4小時(shí)，所說的螯合劑可采用氨基磺酸或EDTA，預(yù)處理后，放入反應(yīng)釜中；取4000公斤由水、異丙醚、異丙醇、三甘醇和聚醚多元醇組成的溶劑，其中水、異丙醚、異丙醇、三甘醇、聚醚多元醇重量比為1∶1∶2∶1∶0.5或5∶1∶1∶1∶0.5，加入反應(yīng)釜中，在0～180℃之間加熱并回流30分鐘后，停止加熱，冷卻至室溫15～-25℃，取出分離，并純化，水洗干燥得產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種全氟離子交換樹脂的制備方法，其特征是取全氟類聚合物廢料經(jīng)螯合劑浸泡1～4小時(shí)，其中全氟類聚合物廢料與螯合劑重量比為1∶0.1～1∶1，進(jìn)行預(yù)處理，再按全氟類聚合物廢料與溶劑的重量比1∶3～1∶100取溶劑，所說的溶劑是由占溶劑總重量5～90％的水、占溶劑總重量10～95％的單元醇或二元醇或多元醇中至少三種組份混合物組成，將所述溶劑與經(jīng)預(yù)處理后的全氟類聚合物廢料混合，在反應(yīng)溫度為0～180℃、反應(yīng)時(shí)間為0.5～4小時(shí)的條件下，制得全氟離子交換樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全氟離子交換樹脂的制備方法，其特征是所說的溶劑中還含有由單元醇或二元醇或多元醇所合成的醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全氟離子交換樹脂的制備方法，其特征是所說的溶劑中還含有醚類化合物。
全文摘要
一種全氟離子交換樹脂的制備方法，為取全氟類聚合物廢料經(jīng)螯合劑浸泡1～4小時(shí)，其中全氟類聚合物廢料與螯合劑重量比為1∶0.1～1∶1，進(jìn)行預(yù)處理，再按全氟類聚合物廢料與溶劑的重量比1∶3～1∶100取溶劑，所說的溶劑是由占溶劑總重量5～90％的水、占溶劑總重量95～10％的單元醇或二元醇或多元醇中至少三種組份混合物組成，將所述溶劑與處理后的全氟類聚合物廢料混合，在反應(yīng)溫度為0～180℃、反應(yīng)時(shí)間為0.5～4小時(shí)的條件下，制得成品。優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、工藝條件要求低、制造成本低、所制得的成品性能穩(wěn)定、收率高。
文檔編號(hào)B01J39/20GK1562486SQ20041002139
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月14日
發(fā)明者張 杰 申請(qǐng)人:張 杰