[发明专利]一种增强型复合离子膜的连续性制备方法及设备

权利要求书

1.一种增强型复合离子膜的连续性制备方法，包括熔融塑化、多层共挤出、放卷、预 处理、复合、冷却、收卷步骤，其特征在于，两种以上含有不同功能基团的含氟聚合物分 别经熔融塑化和多层共挤出形成的复合离子膜基膜直接与经过放卷和预处理后的增强材料 复合，然后经过冷却、收卷步骤得到增强型复合离子膜；

所述的复合步骤为成型辊-成型副辊压合，增强材料在成型辊的表面与多层共挤出的复 合离子膜基膜贴合后，经过成型辊与成型副辊的对压，即得；

上述增强型复合离子膜的连续性制备方法的专用设备，包括螺杆挤出机、共挤机头、 成型辊、冷却辊、收卷机，螺杆挤出机与共挤机头通过分配器或连接件直接相连，成型辊 设置于共挤机头的下部，成型辊的一侧依次设置有冷却辊和收卷机，其特征在于，在成型 辊的另一侧依次设置有增强材料预处理装置和放卷机；所述的成型辊的冷却辊一侧设置有 成型副辊，成型辊与成型副辊形成压合缝隙。

2.如权利要求1所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，成型辊表 面工作温度为60-200℃；成型副辊表面工作温度为60-200℃或10-50℃。

3.如权利要求1所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，所述的含 氟聚合物是由含氟烯烃、一种或几种含有功能基团的含氟烯单体共聚而成的，或上述共聚 物的混合物；

4.如权利要求3所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，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，和/或偏氟乙烯中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，含氟烯烃 选自四氟乙烯。

6.如权利要求3所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，含有功能 基团的含氟烯单体选自如下式(I)、(II)、和/或(III)中的一种或几种：

R_f3CF＝CF(CF₂)_dY₂

(II)

其中，a，b，c为0～1的整数，但不同时为零，

d为0～5的整数，

n为0或1，

R_f1，R_f2和R_f3分别从全氟烷基或氟氯烷基中选取；

X选自F，Cl，Br，或I；

Y₁，Y₂，Y₃选自SO₂M或COOR，其中：

M选自F或Cl；R选自甲基、乙基或丙基。

7.如权利要求6所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，R_f1，R_f2和R_f3分别从C1～C10的全氟烷基或氟氯烷基中选取。

8.如权利要求1所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，所述含氟 聚合物的交换容量IEC值为0.67-1.5mmol/g；所述含氟聚合物在熔融塑化前应在80-140℃ 下干燥2-6h。

9.如权利要求1所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，所述的多 层共挤出的复合离子膜基膜的总厚度为60-300微米。

10.如权利要求9所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，所述的 多层共挤出的复合离子膜基膜的总厚度为80-160微米。

11.如权利要求1所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，所述的 增强材料，选自氟碳聚合物纤维自编织网布、氟碳聚合物纤维与牺牲纤维的共编织网布或 玻璃纤维网布；上述的氟碳聚合物纤维为聚四氟乙烯纤维，所述的牺牲纤维为易水解聚酯 纤维；网布的编制结构为平纹型、斜纹型、缎纹型和交织型。

12.如权利要求11所述的增强型复合离子膜的连续性制备方法，其特征在于，网布的 编制结构为平纹型或交织型。