[发明专利]一种微孔膜增强的多层含氟交联掺杂离子膜及其制备方法

权利要求书

1.一种微孔膜增强的多层交联掺杂含氟离子膜，其特征是：以EW值为600～1300含 氟离子交换树脂形成2-40层膜，总厚度10～300μm，至少有1层膜具有交联网状结构， 至少有1层膜添加具有保水功能或者质子交换功能的无机掺杂物，至少有1层膜是以微孔 膜作为增强物的多孔增强膜；电导率40～150mS/cm，拉伸强度10～60MPa；所述无机掺杂 物与含氟离子交换树脂的质量比为0.1～100∶100，所述交联网状结构如下式(V)所示：

所述含氟离子交换树脂是由含氟烯烃、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；

所述含氟烯烃选自：四氟乙烯，三氟氯乙烯，三氟乙烯，六氟丙烯或偏氟乙烯中的一 种或几种；

所述含功能基团的含氟烯单体选自如下式(VI)、(VII)或(VIII)所示的结构中的一 种或几种：

其中，a，b，c为0～1的整数，但不同时为零；n为0或1；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；所述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选自如下式(X)所示的结构中的一种或几种：

其中，Y₅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或I；

n’为0或1；

R_f5，R_f6分别选自全氟烷基。

2.如权利要求1所述的微孔膜增强的多层交联掺杂含氟离子膜，其特征是，所述无机 掺杂物选自：氧化物、正磷酸盐、缩聚磷酸盐、多酸或多酸盐。

3.如权利要求1或2所述的微孔膜增强的多层交联掺杂含氟离子膜，其特征是，所述 无机掺杂物是SiO₂、ZrO₂、TiO₂、BPO₄、Zr₃(PO₄)₄、Zr(HPO₄)₂、HZr₂(PO₄)₃、Ti(HPO₄)₂或Zr₂H(P₃O₁₀)₂中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的微孔膜增强的多层交联掺杂含氟离子膜，其特征是，所述无机 掺杂物质与含氟离子交换树脂的质量比为0.5～50∶100，所述的无机掺杂物的粒径为 0.005～50μm。

5.如权利要求4所述的微孔膜增强的多层交联掺杂含氟离子膜，其特征是，所述无机 掺杂物质与含氟离子交换树脂的质量比为1～25∶100。

6.如权利要求1所述的微孔膜增强的多层交联掺杂含氟离子膜，其特征是，所述含氟 离子交换树脂中含氟烯烃选自四氟乙烯或三氟氯乙烯。