[发明专利]一种碱性水电解用阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、环氧基改性N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪的制备：将N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪、环氧氯丙烷、碱性催化剂加入到有机溶剂中，在30-45℃下回流搅拌反应6-8小时，后过滤除去不溶物，旋蒸除去溶剂，再用乙醚洗涤产物3-6次，最后旋蒸除去残留的乙醚，得到环氧基改性N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪；

步骤S2、基于环氧基苯并三唑基五氟苯基二苯甲酮基共聚物的制备：将2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮、烯丙基五氟苯和引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65-70℃下搅拌反应3-5小时，后在水中沉出，并将沉出的聚合物置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到基于环氧基苯并三唑基五氟苯基二苯甲酮基共聚物；

步骤S3、阴离子交换膜的成型：将经过步骤S1制成的环氧基改性N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪、经过步骤S2制成的基于环氧基苯并三唑基五氟苯基二苯甲酮基共聚物、氨基封端超支化聚苯并咪唑溶于二甲亚砜中，搅拌均匀后，将得到的溶液浇注于玻璃板上，置于鼓风干燥箱中于85-95℃下干燥至恒重后揭膜，接着将制成的膜浸泡在60℃下的浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中20-48小时，后再将膜用去离子水洗至洗脱液呈中性，制得碱性水电解用阴离子交换膜。

2.根据权利要求1所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪、环氧氯丙烷、碱性催化剂、有机溶剂的摩尔比为1:2:(1-2):(10-16)。

3.根据权利要求1所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂为碳酸钠、碳酸钾中的至少一种；所述有机溶剂为二氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]乙基2-甲基丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚、4-丙烯酰羟苯甲酸苯酮、烯丙基五氟苯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为(1-2):1:(0.5-0.8):(0.1-0.3):(0.03-0.05):(10-20)。

5.根据权利要求1所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述环氧基改性N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪、基于环氧基苯并三唑基五氟苯基二苯甲酮基共聚物、氨基封端超支化聚苯并咪唑、二甲亚砜的质量比为(1-2):(0.5-1):(1-2):100。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的一种碱性水电解用阴离子交换膜的制备方法制备得到的碱性水电解用阴离子交换膜。