[发明专利]两性离子交换膜的制备方法以及两性离子交换膜

权利要求书

1.一种两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述两性离子交换膜的制备方法包括以下步骤：

制备第一溶液：将质量百分比为5％～20％的季铵化聚合物、质量百分比为1％～2％的氨基多元羧酸化合物、质量百分比为1％～2％的正硅酸烷基酯以及质量百分比为5％～15％的无机酸溶液溶于质量百分比为61％～88％的第一有机溶剂，得到第一溶液，其中，所述无机酸溶液的浓度为0.01mol/L～0.1mol/L；

制备两性离子交换膜：将所述第一溶液加工成薄膜，并将所述薄膜在60℃～120℃下加热5h～8h，得到两性离子交换膜；

所述氨基多元羧酸化合物包括5-氨基间苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、3-氨基邻苯二甲酸以及5-氨基-1,2,3-苯三甲酸中的至少一个；

所述季铵化聚合物的制备包括以下步骤：

将质量百分比为10％～20％的卤甲基化聚合物溶于质量百分比为77％～89％的第二有机溶剂中，并加入质量百分比为1％～3％的N-甲基二乙醇胺，在40℃～60℃下反应12h～24h得到第二溶液，其中，所述第二有机溶剂包括二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮以及N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；所述卤甲基化聚合物为溴化聚苯醚；

在所述第二溶液中加入10mL～20mL甲苯，并收集析出的沉淀；

使用乙醚洗涤所述沉淀，得到所述季铵化聚合物。

2.如权利要求1所述的两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备第一溶液的步骤包括：

将质量百分比为10％～20％的季铵化聚合物、质量百分比为1.5％～2％的氨基多元羧酸化合物、质量百分比为1.5％～2％的正硅酸烷基酯以及质量百分比为10％～15％的无机酸溶液溶于质量百分比为61％～77％的第一有机溶剂，得到所述第一溶液，其中，所述无机酸溶液的浓度为0.05mol/L～0.1mol/L。

3.如权利要求1所述的两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备第一溶液的步骤包括：

将质量百分比为10％的季铵化聚合物、质量百分比为2％的氨基多元羧酸化合物、质量百分比为2％的正硅酸烷基酯以及质量百分比为10％的无机酸溶液溶于质量百分比为76％的第一有机溶剂，得到所述第一溶液，其中，所述无机酸溶液的浓度为0.1mol/L。

4.如权利要求1所述的两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备两性离子交换膜的步骤包括：

将所述第一溶液加工成所述薄膜；

按照预设时间间隔在60℃～120℃的温度范围内阶梯式增大对所述薄膜的加热温度，并持续加热5h～8h，得到所述两性离子交换膜。

5.如权利要求1所述的两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述将所述第一溶液加工成薄膜的步骤包括：

将所述第一溶液滴加在平板上；

将所述平板在60℃～80℃下加热4h～12h，得到所述薄膜。

6.如权利要求1所述的两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂包括二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮以及N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

7.一种两性离子交换膜，其特征在于，所述两性离子交换膜由如权利要求1至6任一项所述的两性离子交换膜的制备方法制备而成。