[发明专利]一种聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜，其特征在于：其原料按重量比份包括：四氟乙烯80-100份、超疏水性含氟共聚物5-20份、增塑剂10-25份、活化剂1-2份、交联剂0.8-2份、引发剂0.5-0.8份和水余量，所述超疏水性含氟共聚物的原料按重量比份包括：甲基丙烯酸甲酯20-50份、甲基丙烯酸全氟烷基酯25-40份、甲基丙烯酸羟基乙酯15-30份和二苄基三硫代酯15-40份；

该所述聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜的制备方法具体包括以下步骤：

S1、超疏水含氟共聚物的制备：首先将相应重量比份的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸全氟烷基酯和甲基丙烯酸羟基乙酯均溶于环己酮中，超声1h，使甲基丙烯酸全氟烷基酯完全混合均匀，再加入相应重量比份的二苄基三硫代酯，通氮气保护，70℃恒温油浴反应36h，待环己烷沉淀后得到聚合物，将聚合物溶解于丙酮中、待环己烷完全沉淀，过滤，制得超疏水性含氟共聚物；

S2、聚四氟乙烯乳液的制备：向反应釜内通入氮气，排除釜内空气，然后在釜内加入增塑剂，再依次加入活化剂、交联剂、引发剂和水，冷却并抽真空后加入四氟乙烯以及步骤S1制备的超疏水性含氟共聚物，之后在搅拌下保持釜内温度和压力，聚合反应结束后，经过滤、洗涤、干燥后得到产品聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末溶于水中，配制成聚四氟乙烯乳液，将乳液超声后静置，制得聚四氟乙烯乳液的粘度为2000-3500cps，釜内温度为55-80℃，且釜内压力为0.5-2.8MPa；

S3、涂层的制备：在光滑的亮铝板上铺上聚脂薄膜，并在其上放置牛皮纸，均匀涂抹上述聚四氟乙烯乳液，再在浆液上覆盖另一张聚脂薄膜，用胶辊辊匀，再在其上放置牛皮纸，均匀涂抹上聚四氟乙烯乳液，在其上覆盖聚脂薄膜，用胶辊辊匀，如此反复操作，最后覆盖上另一张亮铝板，即得一叠涂层；

S4、基膜的成形：将步骤S3得到的一叠涂层置于压力机中，加压0.20MPa，100℃下加热1h，80℃下加热6h，冷却，取出，剥离得基膜；

S5、基膜的浸泡处理：将基膜放入0.1mol/L硫酸和5％苯胺中浸泡1h，用清水清洗；

S6、基膜的洗涤：将步骤S5的基膜用乙醇洗涤，再将环保增塑剂提取出来，然后用清水清洗；

S7、基膜反应处理：将步骤S6的基膜浸在250g/L三甲胺水溶液中，于30-35℃下反应20-24h，取出，用清水清洗；

S8、聚四氟乙烯基阴离子交换膜的成形：将步骤S7的膜放入0.1mol/L的酸性溶液樟脑磺酸、对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸中浸泡12h，取出，用清水清洗得聚四氟乙烯基阴离子交换膜。

2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。

3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜，其特征在于：所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯。

4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜，其特征在于：所述引发剂为过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈中的一种或两组的组合。

5.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯基均相阴离子交换膜，其特征在于：所述活化剂为1％的HCl。