[发明专利]一种具有离子交换功能的含氟离聚物复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种复合材料，其特征在于：

(a)所述复合材料是由一种或多种具有离子交换功能的离子交换树脂填充和覆盖到含氟聚合物多孔膜的微孔和表面而形成；

(b)所述含氟聚合物多孔膜的孔表面被含溴基的功能单体接枝修饰；

(c)组成复合材料的离子交换树脂中至少有一种离子交换树脂能够和含氟聚合物多孔膜上接枝的功能单体形成碳链交联的交联结构。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述含溴基的功能单体是如下通式(V)和/或(VI)表述的物质的一种或多种组合：

F₂C＝＝CFR_f4Br

(V)

其中a’，b’，c’分别为0或1，但a’+b’+c’≠0；n’为0或1；X₁选自F或Br；R_f4，R_f5，R_f6分别选自氟或全氟烷基。

3.如权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料中离子交换树脂是由含氟烯烃、含功能基团的含氟烯单体及含交联位点的含氟烯单体共聚而成和/或是上述共聚物的混合物，EW值为600～1300，优选700～1200；所述树脂的数均分子量为150000～450000；

其中，含氟烯烃优选地选自：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，进一步优选四氟乙烯和/或三氟氯乙烯；

含功能基团的含氟烯单体优选地选自如下式(II)和/或(III)和/或(IV)所示的结构中的一种或几种：

R_f3CF＝＝CF(CF₂)_dY₂

(III) 

其中，a，b，c为0～1的整数，但不可同时为零；

d为0～5的整数；n为0或1；

R_f1，R_f2和R_f3分别选自全氟烷基或氟氯烷基；X选自F或Br；

Y₁，Y₂，Y₃选自SO₂M、COOR₃或PO(OR₄)(OR₅)，其中：M选自F、Cl、OR或NR₁R₂，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选自H、Na、Li、K或铵根；

含交联位点的含氟烯单体选自如下式(V)、(VI)所示的结构中的一种或几种：

F₂C＝＝CFR_f4Br

(V)

其中a’，b’，c’分别为0或1，但a’+b’+c’≠0；X₁选自F或Br；n’为0或1；R_f4，R_f5，R_f6分别选自全氟烷基。

4.如权利要求1至3任一项所述的复合材料，其特征在于，所述含氟聚合物多孔膜的材料选自：聚四氟乙烯多孔膜，聚四氟乙烯-六氟丙烯膜，聚偏氟乙烯多孔膜(PVDF)，聚三氟氯乙烯多孔膜和聚四氟乙烯-乙烯(ETFE)多孔膜，这些膜可以是单向拉伸膜或双向拉伸膜；所述含氟聚合物多孔膜的厚度不大于100微米，孔隙率为50～97％；孔径为0.1～10微米；优选地，含氟聚合物多孔膜的厚度为5～20微米，孔隙率为60～97％，孔径为0.2～5微米。