[发明专利]一种含氟离子膜材料用组合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子领域，具体涉及到一种含氟离子膜材料用组合物的制备方法。

背景技术

含氟离子聚合物是一种主链或侧链中含有氟元素的聚合物，具有优异的热稳定性、化学稳定性、导离子性和强酸性，因此被广泛的用于氯碱用电解隔膜、燃料电池用离子交换膜、钒电池用离子交换膜、锂电池用电极和隔膜、石油化工用固体超强酸催化剂等领域。目前含氟离子聚合物的生产厂家主要有美国杜邦、Dow化学、3M和日本Asahi公司以及国内山东东岳、巨化集团等。

为降低含氟离子聚合物的成本和价格，提升力学性能，目前采用含氟离子聚合物溶液浸润到微孔支撑物(如聚四氟乙烯等)中，烘干后形成增强型含氟离子聚合物膜。然而，使用此方法制备增强型含氟离子聚合物膜需要制备孔径均匀的微孔结构的支撑物、全氟离子聚合物溶液、浸润、烘干等多道工艺，制备过程较复杂，制备成本增加；同时，增强型含氟离子聚合物膜中含氟离子聚合物的分布受微孔支撑层的孔径分布影响，均匀性无法保证，进而导致膜性能不稳定，质子传导率性能差。

为解决上述目前常规浸润方法制备的增强型含氟离子交换膜存在工艺复杂，制膜设备和工艺要求高等问题，急需探索一种工艺简单，易工业化生产，含氟离子聚合物在膜中均匀分散的增强型膜材料用组合物的制备方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提高一种工艺简单、成本低、易工业化、产品性能好的含氟离子膜材料用组合物的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种含氟离子膜材料用组合物的制备方法，包括以下步骤：

(a)按重量份数，将含氟聚合物乳液50～84份，含氟离子聚合物乳液16-50份，在100～300rpm搅拌转速下混合，得到含氟聚合物乳液混合料；

(b)在25～80℃温度，100～200rpm搅拌转速下，向步骤(a)得到的含氟聚合物乳液混合料中加入絮凝剂溶液，含氟聚合物乳液混合料破乳，形成含氟聚合物和含氟离子聚合物组合物粗品；

(c)将步骤(b)得到的组合物粗品离心脱水、洗涤、烘干，得到产品。

进一步的：

所述的含氟聚合物乳液优选为聚偏氟乙烯均聚物乳液、聚四氟乙烯均聚物乳液、聚三氟氯乙烯均聚物乳液、四氟乙烯与六氟丙烯共聚物乳液、四氟乙烯与乙烯共聚物乳液、偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物乳液、四氟乙烯与全氟丙基乙烯基醚共聚物乳液、三氟氯乙烯与乙烯共聚物乳液、四氟乙烯与全氟乙基乙烯基醚共聚物乳液、四氟乙烯与全氟甲基乙烯基醚共聚物乳液中的一种。

所述的含氟聚合物乳液的固含量优选为15～30wt.％(wt.％为质量百分含量)。