[发明专利]一种微孔膜增强的多层含氟交联离子膜及其制备方法

权利要求书

1.微孔膜增强的多层含氟交联离子膜，是以微孔膜作为增强物，以EW值为600～1300的含氟离子交换树脂形成的2-40层的多层膜，其中至少有1层具有交联网状结构，且至少有1层膜是以微孔膜作为增强物的微孔增强膜；电导率40～150mS/cm，拉伸强度10～60MPa；总厚度10～300μm，

所述含氟离子交换树脂是通过含氟烯烃、一种或几种含功能基团的含氟烯单体和一种或几种含交联位点的含氟烯单体共聚形成，或上述共聚物的混合物；

所述的含氟烯烃选自四氟乙烯，三氟氯乙烯，三氟乙烯，六氟丙烯，偏氟乙烯中的一种或几种，

所述的含功能基团的含氟烯单体为通式(VI)、(VII)或(VIII)中的一种或几种：

R_f3CF＝＝CF(CF₂)_dY₂

(VII)

其中，a，b，c为0～5的整数，但不可同时为零；

n为0，1的整数；X选自F，Cl，Br或I；

d为0～5的整数；

R_f1，R_f2和R_f3分别选自全氟烷基或氟氯烷基；

Y₁，Y₂，Y₃选自SO₂M、COOR₃或PO(OR₄)(OR₅)，其中：

M选自Br、F、Cl、OR或NR₁R₂，其中R选自甲基、乙基或丙基，H、Na、Li、K或铵根；R₁和R₂分别选自H、甲基、乙基或丙基；R₃选自H、Na、Li、K、铵根、甲基、乙基或丙基；R₄，R₅分别选自H、Na、Li、K、铵根，甲基、乙基或丙基；

所述的含交联位点的含氟烯单体可以是通式(IX)或(X)中的一种或两种：

F₂C＝＝＝CFR_f4Y₄

(IX)

其中，Y₄，Y₅分别选自Cl、Br、I或CN；

a’，b’，c’分别为0或1，但a’+b’+c’≠0；

X₁选自F，Cl，Br，I，SO₂F，SO₂Cl，SO₂Br或CN；

n’为0或1；

R_f4，R_f5，R_f6分别选自全氟烷基或氟氯烷基。

2、如权利要求1所述的微孔膜增强的多层含氟交联离子膜，其特征是，所述的含氟烯烃选自四氟乙烯或三氟氯乙烯。

3、如权利要求1所述的微孔膜增强的多层含氟交联离子膜，其特征是，所述微孔膜是有机微孔膜或无机微孔膜，孔径为0.1～1μm，厚度为5～100μm，孔隙率为30～99％；其中有机微孔膜选自氟碳聚合物膜，无机微孔膜选自超薄陶瓷膜、超薄分子筛膜、超薄SiO₂膜、TiO₂膜、ZrO₂膜、Al₂O₃薄膜、多孔玻璃膜或分子筛薄膜。

4.如权利要求1所述微孔膜增强的多层含氟交联离子膜，其特征在于：所述交联网状结构是以下(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)结构中的一种或几种：

其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C2-C10全氟碳链或含氯的全氟碳链；

R为亚甲基或全氟亚甲基，n是0-20的整数；

5.如权利要求1所述的微孔膜增强的多层含氟交联离子膜，其特征是，含氟离子交换树脂是在微孔膜的表面交联，或者在微孔膜的空隙内交联。