[发明专利]一种离子聚合物及其作为质子交换膜的应用

权利要求书

1.一种具有磺酸基团的含氟树脂，含有一种聚合物主链和与聚合物主链相连接的支链，其主链为全氟烷基，其特征是，具有式(I)所示的通式：

式中R为-CF₃/-C₂F₅/-C₃F₇/-OCF₃/-OC₂F₅或-OC₃F₇；x、y、z分别为1～10000的整数；且x/(x+y+z)＝45％～85％，y/(x+y+z)＝10％～45％，z/(x+y+z)＝0.1％～10％，均为摩尔比，n＝1或2；

其离子交换容量为0.85～1.45mmol/g。

2.如权利要求1所述的具有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，包括下列步骤：

1)将四氟乙烯、四氟乙烯衍生物及苯乙烯，在分散剂、水和引发剂存在下经自由基引发共聚合，得到共聚物；所述的四氟乙烯衍生物选自六氟丙烯、全氟1-丁烯、全氟1-戊烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚或全氟丙基乙烯基醚；

2)步骤1)得到的共聚物在20～80℃下用磺化试剂磺化；得到具有磺酸基团的含氟树脂。

3.如权利要求2所述的具有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，其特征是，步骤1)所述的分散剂为含三聚氰胺结构的全氟烷基醚，步骤1)所述的引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。

4.如权利要求2所述的具有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，其特征是，步骤1)的共聚反应在60～100℃反应3～12小时，四氟乙烯∶四氟乙烯衍生物∶苯乙烯＝1∶(0.01～0.2)∶(0.1～0.6)，摩尔比；引发剂为上述三种单体总摩尔数的0.1～5％，摩尔百分比；分散剂和溶剂的总质量为苯乙烯质量的8～20倍。

5.如权利要求2所述的具有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，其特征是，步骤2)中所述的磺化试剂包括浓硫酸、氯磺酸、三氧化硫或乙酰磺酸酯。

6.如权利要求1所述的含氟树脂的应用，通过溶液流延法或熔融挤出法制备离子交换膜。