專(zhuān)利名稱(chēng)：一種陰離子交換膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種陰離子交換膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
陰離子交換膜可以選擇透過(guò)陰離子而阻擋陽(yáng)離子的透過(guò)，是膜電解、電滲析、壓差滲析和燃料電池等技術(shù)的關(guān)鍵部件，廣泛用于擴(kuò)散滲析、電滲析、堿性燃料電池和化學(xué)傳感器等領(lǐng)域，陰離子交換膜的制備方法及性能一直受到理論界和工業(yè)界的關(guān)注?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用的制備方法為將帶有功能性基團(tuán)的聚合物成膜，然后在胺類(lèi)溶液中浸泡來(lái)獲取陰離子交換基團(tuán)，從而制備得到陰離子交換膜。陰離子交換膜及其制備方法已經(jīng)得到了廣泛的報(bào)道，例如，荷蘭《膜科學(xué)雜志》 (Journal of Membrane Science, 2008, 321, 299-308)報(bào)道了一種陰離子交換膜的制備方法，將功能單體和引發(fā)劑溶解在甲苯中進(jìn)行共聚反應(yīng)后，通過(guò)室溫蒸發(fā)甲苯后得到適當(dāng)粘度的鑄膜液，將其涂覆在基體上之后加熱烘干，得到陰離子交換膜。采用該方法制備陰離子交換膜需要加入大量有毒的甲苯作為反應(yīng)溶劑，并且甲苯的去除采用室溫直接揮發(fā)的方法。顯而易見(jiàn)，溶劑的使用不僅加重了陰離子交換膜的制備成本，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。另外，申請(qǐng)?zhí)枮?01110057825. 3的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)道了一種無(wú)溶劑化制備陰離子交換膜的方法，即將高聚物帶酚酞側(cè)基的聚醚酮溶解在氯甲基化苯乙烯和二乙烯基苯的混合溶液中，再加入引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲?；蚺嫉惗‰嫘纬设T膜液，將其涂覆在增強(qiáng)織物上，熱引發(fā)聚合形成基膜后將其浸泡在三甲胺水溶液中得到陰離子交換膜。采用這種方法制備陰離子交換膜不采用任何有機(jī)溶劑，是一種綠色的無(wú)溶劑化制膜工藝。但是在該方法中，由于氯甲基化苯乙烯和二乙烯基聚合形成的高分子共聚物與作為高分子增強(qiáng)劑的帶酚酞側(cè)基的聚醚酮之間只是單純的物理共混而缺少化學(xué)鍵的交聯(lián)，在膜中不可避免地存在上述兩種聚合物的分相，從而降低了膜的穩(wěn)定性，限制了制備得到的陰離子交換膜的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種陰離子交換膜及其制備方法， 該方法在避免使用有機(jī)溶劑的同時(shí)，避免了高分子共聚物和高分子增強(qiáng)劑之間的分相，提高了制備的陰離子交換膜的穩(wěn)定性。本發(fā)明提供一種陰離子交換膜的制備方法，包括以下步驟將高分子增強(qiáng)劑、聚合單體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑混合，得到鑄膜液；將所述鑄膜液依次進(jìn)行涂膜、加熱和季銨化處理，得到陰離子交換膜，所述高分子增強(qiáng)劑為酚酞基聚醚酮或酚酞基聚醚砜，所述聚合單體為氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯，所述交聯(lián)劑為聚乙烯聚胺、聚乙烯亞胺、聚氧乙烯二胺、聚醚胺或化學(xué)式為式I的小分子化合物，NH2-RfN-R2(R3) 式 I
其中，R1為烷基或具有胺基的烷基鏈段，R2和R3分別為氫、烷基或具有胺基的烷基鏈段。優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化乙酰、過(guò)氧化十二碳酰、過(guò)乙酸叔丁酯、過(guò)氧化異丙苯、過(guò)氧化叔丁基或叔丁基氫過(guò)氧化物。優(yōu)選的，所述高分子增強(qiáng)劑、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為 I (2 8) (O. 02 I. 6) (O. 01 O. 8)。優(yōu)選的，所述高分子增強(qiáng)劑、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為 I (2 7) (O. 02 I. 6) (O. 01 O. 5)。優(yōu)選的，所述涂膜步驟具體為將所述鑄膜液在增強(qiáng)織物上涂膜，所述增強(qiáng)織物為聚乙烯布、聚丙烯布、錦綸布、 滌綸布或尼龍布。優(yōu)選的，所述涂膜的方法為刮膜、噴灑、浸潰、流動(dòng)或旋轉(zhuǎn)涂覆。優(yōu)選的，所述加熱的溫度為50 175°C，加熱的時(shí)間為4 96小時(shí)。優(yōu)選的，所述季銨化處理步驟具體為在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5 33%的三甲胺水溶液中季銨化反應(yīng)O. 5 96小時(shí)。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種陰離子交換膜，由高分子增強(qiáng)劑、高分子共聚物、交聯(lián)劑和增強(qiáng)織物組成，所述高分子增強(qiáng)劑為酚酞基聚醚酮或酚酞基聚醚砜，所述高分子共聚物為氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，所述交聯(lián)劑為聚乙烯聚胺、聚乙烯亞胺、聚氧乙烯二胺、聚醚胺或化學(xué)式為式I的小分子化合物，NH2-RfN-R2 (R3)式 I其中，R1為烷基或具有胺基的烷基鏈段，R2和R3分別為氫、烷基或具有胺基的烷基鏈段。優(yōu)選的，所述高分子增強(qiáng)劑、高分子共聚物和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為I : (2.02 9. 6) (O. 01 O. 8)。本發(fā)明提供一種陰離子交換膜及其制備方法，該方法包括以下步驟將高分子增強(qiáng)劑、聚合單體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑混合，得到鑄膜液；將所述鑄膜液依次進(jìn)行涂膜和加熱，使聚合單體在熱引發(fā)下發(fā)生原位聚合反應(yīng)，形成高分子共聚物，然后季銨化處理得到陰離子交換膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在陰離子交換膜的制備過(guò)程中加入了含多官能基團(tuán)的交聯(lián)劑，由于聚合單體形成的高分子共聚物中的芐氯基團(tuán)與交聯(lián)劑中所含的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，同時(shí)高分子增強(qiáng)劑中的酚酞側(cè)基與交聯(lián)劑所含的伯胺基團(tuán)發(fā)生內(nèi)酰胺化反應(yīng)，從而高分子增強(qiáng)劑和高分子共聚物之間通過(guò)交聯(lián)劑交聯(lián)起來(lái)，避免了高分子共聚物和高分子增強(qiáng)劑之間的分相，提高了陰離子交換膜的穩(wěn)定性。并且，本發(fā)明在制膜過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑，從而避免了溶劑的使用及處理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)消耗和環(huán)境污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，是一種綠色高效的制膜方法。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范
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本發(fā)明公開(kāi)了一種陰離子交換膜的制備方法，包括以下步驟將高分子增強(qiáng)劑、聚合單體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑混合，得到鑄膜液；將所述鑄膜液依次進(jìn)行涂膜、加熱和季銨化處理，得到陰離子交換膜，所述高分子增強(qiáng)劑為酚酞基聚醚酮或酚酞基聚醚砜，所述聚合單體為氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯，所述交聯(lián)劑為聚乙烯聚胺、聚乙烯亞胺、聚氧乙烯二胺、聚醚胺或化學(xué)式為式I的小分子化合物，NH2-R1-N-R2 (R3) 式 I其中，R1為烷基或具有胺基的烷基鏈段，R2和R3分別為氫、烷基或具有胺基的烷基鏈段。在陰離子交換膜的制備過(guò)程中，氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯在熱引發(fā)下發(fā)生原位聚合反應(yīng)形成高分子共聚物，同時(shí)交聯(lián)劑分別與高分子增強(qiáng)劑和聚合反應(yīng)產(chǎn)生的高分子共聚物發(fā)生取代反應(yīng)，起到交聯(lián)兩者的作用，季胺化處理后形成陰離子交換膜。本發(fā)明對(duì)于上述反應(yīng)原料的添加方法與添加順序并無(wú)特別要求，可以同時(shí)加入， 也可以采用依次加入的方式。所述形成鑄膜液的步驟優(yōu)選為將高分子增強(qiáng)劑、聚合單體和引發(fā)劑混合，然后加入交聯(lián)劑，混合均勻后得到鑄膜液，更優(yōu)選為將高分子增強(qiáng)劑和引發(fā)劑加入聚合單體中，然后加入交聯(lián)劑，混合均勻后得到鑄膜液。按照本發(fā)明，各個(gè)原料之間的比例是影響得到的陰離子交換膜性質(zhì)的重要因素，其中，所述高分子增強(qiáng)劑、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為I : (2 8) (0.01 O. 8)，更優(yōu)選為 I : (2 8) (O. 02 I. 6) (O. 01 O. 5)。其中，高分子增強(qiáng)劑、聚合單體和交聯(lián)劑比例過(guò)大或過(guò)小均將對(duì)陰離子交換膜的機(jī)械強(qiáng)度、OH—電導(dǎo)、 含水量和離子交換含量等性質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響。本發(fā)明采用的引發(fā)劑優(yōu)選為偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化乙酰、過(guò)氧化十二碳酰、過(guò)乙酸叔丁酯、過(guò)氧化異丙苯、過(guò)氧化叔丁基或叔丁基氫過(guò)氧化物。另外，交聯(lián)劑是影響制備的陰離子交換膜性質(zhì)的重要因素，本發(fā)明采用的交聯(lián)劑為兩相交聯(lián)劑，可以為聚合物，也可以為小分子化合物，其中，所述化學(xué)式為式I的小分子化合物優(yōu)選為乙二胺、 1,2-葵二胺、二乙烯二胺、六乙烯七胺、2- 二甲氨基乙胺、2- 二乙氨基乙胺、3- 二甲氨基丙胺、3-二丁氨基丙胺、N，N-雙(3-氨丙基)甲胺。本發(fā)明在陰離子交換膜的制備過(guò)程中加入了上述含多官能基團(tuán)的交聯(lián)劑，由于聚合單體形成的高分子共聚物中的芐氯基團(tuán)與交聯(lián)劑中所含的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，同時(shí)高分子增強(qiáng)劑中的酚酞側(cè)基與交聯(lián)劑所含的伯胺基團(tuán)發(fā)生內(nèi)酰胺化反應(yīng)，從而高分子增強(qiáng)劑和高分子共聚物之間通過(guò)交聯(lián)劑交聯(lián)起來(lái)，避免了高分子共聚物和高分子增強(qiáng)劑之間的分相，提高了陰離子交換膜的穩(wěn)定性。并且，在制膜過(guò)程中不使用任何有機(jī)溶劑，從而避免了溶劑的使用及處理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)消耗和環(huán)境污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。按照本發(fā)明，得到鑄膜液后對(duì)所述鑄膜液進(jìn)行涂膜，其中，本發(fā)明對(duì)于所述涂膜的方法并無(wú)特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的涂膜方法，優(yōu)選為刮膜、噴灑、浸潰、流動(dòng)或旋轉(zhuǎn)涂覆。具體的，本發(fā)明采用的涂膜步驟優(yōu)選為將所述鑄膜液在增強(qiáng)織物上涂膜， 所述增強(qiáng)織物優(yōu)選為聚乙烯布、聚丙烯布、錦綸布、滌綸布或尼龍布。然后，鑄膜液涂膜后進(jìn)行加熱處理，所述加熱的溫度優(yōu)選為50 175°C，更優(yōu)選為60 150°C，最優(yōu)選為70 1200C ;所述加熱的時(shí)間為4 96小時(shí)，更優(yōu)選為10 60小時(shí)，最優(yōu)選為20 48小時(shí)。在該步驟中，氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯兩種單體在熱引發(fā)下發(fā)生原位聚合反應(yīng)，同時(shí)兩相交聯(lián)劑分別與高分子增強(qiáng)劑和聚合反應(yīng)產(chǎn)生的高分子共聚物發(fā)生取代反應(yīng)，起到交聯(lián)兩者的作用。最后，對(duì)加熱得到的基膜進(jìn)行季胺化處理，所述季銨化處理步驟具體為將加熱得到的基膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5 33%的三甲胺水溶液中季銨化反應(yīng)O. 5 96小時(shí)，其中，所述三甲胺水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為5 20%，更優(yōu)選為10% ;所述季銨化反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為 10 60小時(shí)，更優(yōu)選為48小時(shí)。季銨化處理后還優(yōu)選包括清洗和干燥步驟，從而得到了陰離子交換膜。本發(fā)明得到的陰離子交換膜由高分子增強(qiáng)劑、高分子共聚物、交聯(lián)劑和增強(qiáng)織物組成，所述高分子增強(qiáng)劑為酚酞基聚醚酮或酚酞基聚醚砜，所述高分子共聚物為氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，所述交聯(lián)劑為聚乙烯聚胺、聚乙烯亞胺、聚氧乙烯二胺、聚醚胺或化學(xué)式為式I的小分子化合物，NH2-R1-N-R2 (R3)式 I其中，R1為烷基或具有胺基的烷基鏈段，R2和R3分別為氫、烷基或具有胺基的烷基鏈段。所述高分子增強(qiáng)劑、高分子共聚物和交聯(lián)劑的質(zhì)量比優(yōu)選為I : (2. 02 9.6) (0.01 O. 8)，更優(yōu)選為I : (2. 02 8. 6) (O. 01 O. 5)，膜的含水量?jī)?yōu)選為 5. 3 125. 9 %，離子交換含量?jī)?yōu)選為O. 07 3. Olmmol. g_\膜的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)選為25 58MPa，膜的 OF 電導(dǎo)優(yōu)選為 O. 001 O. 032S. cnT1。綜上所述，本發(fā)明提供的制備方法具有如下特點(diǎn)1、本發(fā)明在陰離子交換膜的制備過(guò)程中加入了含多官能基團(tuán)的交聯(lián)劑，由于聚合單體形成的高分子共聚物中的芐氯基團(tuán)與交聯(lián)劑中所含的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，同時(shí)高分子增強(qiáng)劑中的酚酞側(cè)基與交聯(lián)劑所含的伯胺基團(tuán)發(fā)生內(nèi)酰胺化反應(yīng)，從而高分子增強(qiáng)劑和高分子共聚物之間通過(guò)交聯(lián)劑交聯(lián)起來(lái)，避免了高分子共聚物和高分子增強(qiáng)劑之間的分相，提高了陰離子交換膜的穩(wěn)定性。2、本發(fā)明通過(guò)控制膜制備過(guò)程中的不同條件，包括各組分之間的比例，反應(yīng)的溫度和時(shí)間，可得到不同性質(zhì)的陰離子交換膜，從而可根據(jù)使用需要選出相應(yīng)的最優(yōu)的陰離子交換膜。3、在制膜過(guò)程中不使用任何有機(jī)溶劑，從而避免了溶劑的使用及處理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)消耗和環(huán)境污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，是一種綠色高效的制膜方法。4、本發(fā)明所制得無(wú)溶劑化的交聯(lián)陰離子交換膜具有離子交換含量高、OH—電導(dǎo)率高、結(jié)構(gòu)均勻穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高和耐熱耐堿性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。5、本發(fā)明的膜制備方法簡(jiǎn)單易行，綠色高效，具備了系列開(kāi)發(fā)的潛在性， 并可滿足所制備的膜在不同領(lǐng)域中大規(guī)模應(yīng)用的需要。為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明實(shí)施例采用的化學(xué)試劑均為市購(gòu)。實(shí)施例I將Ig酚酞基聚醚酮和O. 02g過(guò)氧化二苯甲酰溶解在2g對(duì)氯甲基苯乙烯與O. 02g 二乙烯基苯的混合溶液中，再加入O. Olg乙二胺，攪拌均勻后，得到鑄膜液后將其涂在聚乙烯布上，于70°c熱引發(fā)原位聚合4小時(shí)后得到基膜；最后將該基膜浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三甲胺水溶液中進(jìn)行季銨化反應(yīng)48小時(shí)，用去離子水洗凈，再放置在空氣中室溫自然干燥，即得到陰離子交換膜。為了表征交聯(lián)劑加入對(duì)所制備陰膜化學(xué)穩(wěn)定性的影響，對(duì)本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜進(jìn)行化學(xué)穩(wěn)定性的測(cè)試將陰離子交換膜于25V浸泡在2mol/L的NaOH水溶液中，測(cè)試陰離子交換膜在堿液中浸泡不同時(shí)間后的離子交換容量，計(jì)算浸泡前后陰離子交換膜離子交換容量的比值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜在2mol/L 的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的 40%。水含量和離子交換含量測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜的水含量為 16. 3%，陰離子交換含量為O. 87mmol. g-1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 01S. cnT1，拉伸強(qiáng)度為58MPa， 表明本實(shí)施例制備的均相陰離子交換膜具有好的導(dǎo)電性，合適的水含量和離子交換含量， 良好的機(jī)械強(qiáng)度，較高的化學(xué)穩(wěn)定性，具備在燃料電池中應(yīng)用的條件要求。實(shí)施例2采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將交聯(lián)劑乙二胺的含量增加到O. lg，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜?；瘜W(xué)穩(wěn)定性的測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的80%。實(shí)施例3采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將交聯(lián)劑乙二胺的含量增加到O. 8g，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。化學(xué)穩(wěn)定性的測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的95%。實(shí)施例4將Ig酚酞基聚醚酮和O. 40g過(guò)氧化二苯甲酰溶解在4g對(duì)氯甲基苯乙烯與O. 40g 二乙烯基苯的混合溶液中，再加入O. 40g乙二胺，攪拌均勻后，得到鑄膜液后將其涂在聚乙烯布上，于70°C熱引發(fā)原位聚合4小時(shí)后得到基膜；最后將該基膜浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 的三甲胺水溶液中進(jìn)行季銨化反應(yīng)48小時(shí)，用去離子水洗凈，再放置在空氣中室溫自然干燥，即得到陰離子交換膜。水含量和離子交換含量測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜的水含量 % 40. 1%,陰離子交換含量為I. 53mmol. g-1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 021S. cm—1，拉伸強(qiáng)度為 33MPa?；瘜W(xué)穩(wěn)定性的測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的86%。上述測(cè)試結(jié)果表明本實(shí)施例中制備的均相陰離子交換膜具有好的導(dǎo)電性，合適的水含量和離子交換含量，良好的機(jī)械強(qiáng)度，較高的化學(xué)穩(wěn)定性，具備在燃料電池中應(yīng)用的條件要求。實(shí)施例5將Ig酚酞基聚醚酮和O. SOg過(guò)氧化二苯甲酰溶解在Sg對(duì)氯甲基苯乙烯與O. SOg 二乙烯基苯的混合溶液中，再加入O. SOg乙二胺，攪拌均勻后，得到鑄膜液后將其涂在聚乙烯布上，于70°c熱引發(fā)原位聚合4小時(shí)后得到基膜；最后將該基膜浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三甲胺水溶液中進(jìn)行季銨化反應(yīng)48小時(shí)，用去離子水洗凈，再放置在空氣中室溫自然干燥，即得到陰離子交換膜。水含量和離子交換含量測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜的水含量為125. 9%，陰離子交換含量為3. Olmmol. g—1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 032S. cnT1，拉伸強(qiáng)度為 25MPa?；瘜W(xué)穩(wěn)定性的測(cè)試表明，本實(shí)施例中所制備的陰離子交換膜在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的93%。上述測(cè)試結(jié)果表明本實(shí)施例中制備的均相陰離子交換膜具有好的導(dǎo)電性，合適的水含量和離子交換含量，良好的機(jī)械強(qiáng)度，較高的化學(xué)穩(wěn)定性，具備在燃料電池中應(yīng)用的條件要求。實(shí)施例6采用和實(shí)施例5相同的制備方法，將二乙烯基苯的含量增加到I. 6g，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為98. 7%，離子交換容量為2. 15mmol. g_\ 0H_電導(dǎo)為 O. 024S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的97%。實(shí)施例7采用和實(shí)施例5相同的制備方法，將過(guò)氧化二苯甲酰的含量增加到I. 6g，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為123. 4%，離子交換容量為3. 21mmol. g_S 0H_電導(dǎo)為
O.033S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的93%。實(shí)施例8采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將膜液噴灑在聚丙烯布，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為23. 7%，陰離子交換含量為O. 85mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 009S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的93%。實(shí)施例9采用和實(shí)施例I相同的制備方法，用膜液浸潰錦綸布，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，尚子交換膜的水含量為16. 3 %,陰尚子交換含量為O. 82mmol. g 1 ;該膜的 OF 電導(dǎo)為 O. 007S. cnT1。實(shí)施例10采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將膜液旋轉(zhuǎn)涂覆滌綸布，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為15. 7%，陰離子交換含量為O.SZmmol.g-1 ;該膜的 0H—電導(dǎo)為O. 007S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的38%。實(shí)施例11
采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將膜液涂覆在尼龍布，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為21. 1%，陰離子交換含量為O. 90mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 012S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的40%。實(shí)施例12采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將三甲胺水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高到33%，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為36. 1%,陰離子交換含量為I. 24mmol. g_1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 023S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的35%。實(shí)施例13采用和實(shí)施例I相同的制備方法，將三甲胺水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到2. 5%，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為10. 1%，陰離子交換含量為O. 23mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 005S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的50%。實(shí)施例14采用和實(shí)施例I相同的制備方法，該基膜浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三甲胺水溶液中進(jìn)行季銨化反應(yīng)96小時(shí)，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為36. 2%，陰離子交換含量為I. 32mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 018S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的30%。實(shí)施例15采用和實(shí)施例I相同的制備方法，該基膜浸泡在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的三甲胺水溶液中進(jìn)行季銨化反應(yīng)O. 5小時(shí)，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為5.3%，陰離子交換含量為O.OTmmol.g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 001S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的60%。實(shí)施例16采用和實(shí)施例I相同的制備方法，于70°C熱引發(fā)原位聚合48小時(shí)后得到基膜，最終得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為16. 3%，陰離子交換含量為O.STmmol.g-1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 01S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的43%。實(shí)施例17米用和實(shí)施例16相同的制備方法,于100°C熱引發(fā)原位聚合48小時(shí)后得到基膜, 最后得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，離子交換膜的水含量為18. 4%，陰離子交換含量為O. SZmmol.g-1 ;該膜的0H—電導(dǎo)為O. 009S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的41 %。實(shí)施例18采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以偶氮二異丁腈替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為120. I %，陰離子交換含量為2. 74mmol. g—1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 028S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的92%。實(shí)施例19采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以過(guò)氧化乙酰替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰尚子交換膜的水含量為123. I %,陰尚子交換含量為2. 79mmol. g 1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 027S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的91 %。實(shí)施例20采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以過(guò)氧化十二碳酰替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為123. 5%，陰離子交換含量為2. 65mmol. g—1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 025S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的88%。實(shí)施例21采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以過(guò)乙酸叔丁酯替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，引發(fā)溫度提高到115°C，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為129. I %，陰離子交換含量為2. 76mmol. g—1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 023S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的89%。實(shí)施例22采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以過(guò)氧化異丙苯替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，引發(fā)溫度提高到130°C，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為121. 5%，陰離子交換含量為2. 98mmol. g—1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 026S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的84%。實(shí)施例23采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以過(guò)氧化叔丁基替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，引發(fā)溫度為130°C，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為117. 2%，陰離子交換含量為2. 62mmol. g—1 ;該膜的0H—電導(dǎo)為O. 024S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的81 %。實(shí)施例24
采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以叔丁基氫過(guò)氧化物替代過(guò)氧化二苯甲酰作為引發(fā)劑，引發(fā)溫度為175°C，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為123. 2%，陰離子交換含量為2. 72mmol. g—1 ;該膜的0H_電導(dǎo)為O. 023S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的87%。實(shí)施例25采用和實(shí)施例20相同的制備方法，將引發(fā)溫度降低到50°C，熱引發(fā)原位聚合的時(shí)間提高到96h，小時(shí)得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰尚子交換膜的水含量為127. I %,陰尚子交換含量為2. 62mmol. g 1 ;該膜的0H—電導(dǎo)為O. 024S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的83%。實(shí)施例26采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以1，2_己二胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為45. 1%，陰離子交換含量為I. 74mmol. g—1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 026S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的80%。實(shí)施例27采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以1，2_葵二胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為47. 5%，陰離子交換含量為I. 63mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 027S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的75%。實(shí)施例28:采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以二乙烯三胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰尚子交換膜的水含量為38. 2%,陰尚子交換含量為I. 50mmol. g 1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 019S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的86%。實(shí)施例29采用和實(shí)施例5相同的制備方法，以六乙烯七胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰尚子交換膜的水含量為30. 4%,陰尚子交換含量為I. 42mmol. g 1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 016S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的88%。實(shí)施例30采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以2-二甲氨基乙胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為43. 2%，陰離子交換含量為I. 57mmol. g—1 ;該膜的0H—電導(dǎo)為O. 024S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的85%。實(shí)施例31采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以2- 二乙氨基乙胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為44. 2%，陰離子交換含量為I. 59mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 024S. cm—1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的82%。實(shí)施例32采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以3-二甲氨基丙胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為46. 7%，陰離子交換含量為I. 62mmol. g—1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 025S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的79%。實(shí)施例33采用和實(shí)施例33相同的制備方法，以3-二丁氨基丙胺替代3-二甲氨基丙胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為50. 3%，陰離子交換含量為I. 69mmol. g—1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 026S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的80%。實(shí)施例34采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以N，N_雙(3-氨丙基)甲胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為35. I %，陰離子交換含量為I. 43mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 020S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的87%。實(shí)施例35采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以聚乙烯聚胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為30. 2%，陰離子交換含量為I. 35mmol. g—1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 017S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的88%。實(shí)施例36采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以聚乙烯亞胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為34. 2%，陰離子交換含量為I. 57mmol. g—1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 022S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的85%。實(shí)施例37
采用和實(shí)施例4相同的制備方法，以聚氧乙烯二胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為42. 8%，陰離子交換含量為I. 57mmol. g—1 ;該膜的 OF電導(dǎo)為O. 022S. cnT1，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的80%。實(shí)施例38采用和實(shí)施例I相同的制備方法，以聚醚胺替代乙二胺作為交聯(lián)劑，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰離子交換膜的水含量為44. 1%，陰離子交換含量為I. 59mmol. g—1 ;該膜的 or電導(dǎo)為O. 022S. cm_，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的75%。實(shí)施例39采用和實(shí)施例5相同的制備方法，將酚酞基聚醚酮改為酚酞基聚醚砜，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。其中，陰尚子交換膜的水含量為123. I %,陰尚子交換含量為2. 88mmol. g 1 ;該膜的0H—電導(dǎo)為O. 029S. cnT1，拉伸強(qiáng)度為32MPa，在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后， 陰離子交換膜表觀均勻完整，離子交換容量為未浸泡前的95%。為了考察交聯(lián)劑的加入與否對(duì)陰離子交換膜穩(wěn)定性的影響，以下將通過(guò)比較例進(jìn)行比較比較例I采用和實(shí)施例I相同的制備方法，只是未加入交聯(lián)劑乙二胺，得到了結(jié)構(gòu)類(lèi)似的陰離子交換膜。化學(xué)穩(wěn)定性的測(cè)試表明，比較例I所制備的陰離子交換膜在2mol/L的NaOH水溶液中浸泡7天以后，膜表觀不均勻，脫落現(xiàn)象嚴(yán)重，且離子交換容量?jī)H為未浸泡前的20%。綜合實(shí)施例I 3和比較例I的結(jié)果表明，陰離子交換膜在未加入交聯(lián)劑的情況下，由于高分子增強(qiáng)劑和高分子共聚物之間的分相嚴(yán)重，導(dǎo)致其化學(xué)穩(wěn)定性較差，在堿液中長(zhǎng)期浸泡后功能基團(tuán)損失嚴(yán)重，而交聯(lián)劑的加入有效提高了高分子增強(qiáng)劑和高分子共聚物之間的相容性，從而降低了兩者間的分相現(xiàn)象，提高了所制備陰離子交換膜的化學(xué)穩(wěn)定性， 隨著交聯(lián)劑加入量的增加，膜的化學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，使之具備了在苛刻條件下的應(yīng)用前景。以上實(shí)施例的結(jié)果表明，采用本發(fā)明制備方法，通過(guò)控制膜制備過(guò)程中的各種條件，包括各個(gè)組分的比例，反應(yīng)的溫度和時(shí)間，可以有效控制所制備的陰離子交換膜的性質(zhì)，從而滿足不同的應(yīng)用要求；同時(shí)，通過(guò)條件的優(yōu)化，可以方便地得到具有合適的水含量， 較高的離子交換容量和OH—電導(dǎo)，良好的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)，通過(guò)在制備過(guò)程中加入兩相交聯(lián)劑，有效地提高了陰離子交換膜的化學(xué)穩(wěn)定性，使之具備在堿性燃料電池方面的應(yīng)用條件。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將高分子增強(qiáng)劑、聚合單體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑混合，得到鑄膜液；將所述鑄膜液依次進(jìn)行涂膜、加熱和季銨化處理，得到陰離子交換膜，所述高分子增強(qiáng)劑為酚酞基聚醚酮或酚酞基聚醚砜，所述聚合單體為氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯，所述交聯(lián)劑為聚乙烯聚胺、聚乙烯亞胺、聚氧乙烯二胺、聚醚胺或化學(xué)式為式I 的小分子化合物，NH2-R1-N-R2 (R3) 式 I其中，R1為烷基或具有胺基的烷基鏈段，R2和R3分別為氫、烷基或具有胺基的烷基鏈段。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化乙酰、過(guò)氧化十二碳酰、過(guò)乙酸叔丁酯、過(guò)氧化異丙苯、過(guò)氧化叔丁基或叔丁基氫過(guò)氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述高分子增強(qiáng)劑、氯甲基苯乙烯、 二乙烯基苯和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為I : (2 8) (O. 02 I. 6) (O. 01 O. 8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述高分子增強(qiáng)劑、氯甲基苯乙烯、 二乙烯基苯和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為I : (2 7) (O. 02 I. 6) (O. 01 O. 5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述涂膜步驟具體為將所述鑄膜液在增強(qiáng)織物上涂膜，所述增強(qiáng)織物為聚乙烯布、聚丙烯布、錦綸布、滌綸布或尼龍布。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述涂膜的方法為刮膜、噴灑、浸潰、 流動(dòng)或旋轉(zhuǎn)涂覆。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述加熱的溫度為50 175°C，加熱的時(shí)間為4 96小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述季銨化處理步驟具體為在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5 33%的三甲胺水溶液中季銨化反應(yīng)O. 5 96小時(shí)。
9.一種陰離子交換膜，其特征在于，由高分子增強(qiáng)劑、高分子共聚物、交聯(lián)劑和增強(qiáng)織物組成，所述高分子增強(qiáng)劑為酚酞基聚醚酮或酚酞基聚醚砜，所述高分子共聚物為氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，所述交聯(lián)劑為聚乙烯聚胺、聚乙烯亞胺、聚氧乙烯二胺、聚醚胺或化學(xué)式為式I的小分子化合物，NH2-R1-N-R2 (R3) 式 I其中，R1為烷基或具有胺基的烷基鏈段，R2和R3分別為氫、烷基或具有胺基的烷基鏈段。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陰離子交換膜，其特征在于，所述高分子增強(qiáng)劑、高分子共聚物和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為I (2. 02 9. 6) (O. 01 O. 8)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種陰離子交換膜及其制備方法，包括將高分子增強(qiáng)劑、聚合單體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑混合，得到鑄膜液；將所述鑄膜液依次進(jìn)行涂膜和加熱，形成高分子共聚物，然后季銨化處理得到陰離子交換膜。本發(fā)明在陰離子交換膜的制備過(guò)程中加入了含多官能基團(tuán)的交聯(lián)劑，由于聚合單體形成的高分子共聚物中的芐氯基團(tuán)與交聯(lián)劑中所含的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，同時(shí)高分子增強(qiáng)劑中的酚酞側(cè)基與交聯(lián)劑所含的伯胺基團(tuán)發(fā)生內(nèi)酰胺化反應(yīng)，從而高分子增強(qiáng)劑和高分子共聚物之間通過(guò)交聯(lián)劑交聯(lián)起來(lái)，避免了高分子共聚物和高分子增強(qiáng)劑之間的分相，提高了膜的穩(wěn)定性。同時(shí)，該方法避免了有機(jī)溶劑的使用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)B01D69/10GK102580572SQ201210056988
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者徐銅文, 林小城 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)