[发明专利]一种含氟均相阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.如下结构式所示的含氟均相阴离子交换膜，

2.如权利要求1所述的一种含氟均相阴离子交换膜，其特征在于该含氟均相阴离子交换膜由下述方法制备而得：在催化剂的作用下，将反应原料溴甲基化聚(1,4－二甲基2,6－苯撑氧)和含氟单体对氟苯乙烯或烯丙基五氟苯进行电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合，得到含氟侧链的接枝聚合物；将含氟侧链的接枝聚合物溶解于第一溶剂中，得到铸膜液，将所述铸膜液涂铸成膜；将膜浸泡于碱性功能化试剂的水溶液中，得到阴离子交换膜，所述碱性功能化试剂为三甲胺、三乙胺、三丙胺、三甲基磷、胍基化合物、N-甲基咪唑、苯并咪唑或噻唑。

3.权利要求1所述的一种含氟均相阴离子交换膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

在催化剂的作用下，将反应原料溴甲基化聚(1,4－二甲基2,6－苯撑氧)和含氟单体对氟苯乙烯或烯丙基五氟苯进行电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合，得到含氟侧链的接枝聚合物；

将含氟侧链的接枝聚合物溶解于第一溶剂中，得到铸膜液，将所述铸膜液涂铸成膜；

将膜浸泡于碱性功能化试剂的水溶液中，得到阴离子交换膜，所述碱性功能化试剂为三甲胺、三乙胺、三丙胺、三甲基磷、胍基化合物、N-甲基咪唑、苯并咪唑或噻唑。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂由第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂组成，其中第一催化剂为抗坏血酸或铜粉，第二催化剂为氯化铜或溴化铜，第三催化剂为五甲基二乙烯三胺或2，2’-联吡啶；其中第二催化剂和第一催化剂的摩尔比为1：(3-20)，第二催化剂与第三催化剂的比例为1：(1-1.5)。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述反应原料和第二催化剂的摩尔比为1：(0.5％-3％)；所述反应原料和含氟单体的重量比为1:(0.1-1.5)。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合的反应温度为90-130℃，反应时间为12-48h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶解含氟侧链接枝聚合物的第一溶剂为二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、氯仿或二甲基乙酰胺。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱性功能化试剂的水溶液浓度为0.3-2mmol/L。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡于碱性功能化试剂的温度是20-80℃，时间为2-48h，进一步选择温度30-60℃，时间4-10h。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合反应后还进一步包括：将电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合后的反应液置于去离子水、氯化钠溶液、甲醇或乙醇中，清洗用于去除未完全反应的碱性功能化单体等物质，得到纯净的含氟侧链接枝聚合物。