[发明专利]一种支化-交联磺化聚酰亚胺膜的制备方法

权利要求书

1.一种支化-交联磺化聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在氮气保护下，将1,4,5,8-萘四甲酸酐、苯甲酸和间甲酚Ⅰ加入反应器中，室温下搅拌溶解；将2,2'-双磺酸联苯胺、三乙胺和间甲酚Ⅱ加入容器中，50~70 ℃下搅拌至溶解，再将、4,4'-二氨基二苯醚和1,3,5-三(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯依次加入至容器中，50~70 ℃下搅拌至溶解，然后将容器中的物料置于恒压滴液漏斗内，并滴加到反应器中，滴加完成后在30~100 ℃下搅拌反应4~8 h，得到铸膜液；将铸膜液倾倒于干燥且洁净玻璃板上流延成膜，随后将玻璃板在60~80 ℃下干燥10~24 h，然后在80℃~150 ℃的不同温度下各干燥0.5~3 h，得到三乙胺型支化-交联磺化聚酰亚胺膜；

或滴加完成后在30~100 ℃下搅拌反应1~2 h，得到铸膜液，将铸膜液置于微波超声波一体化反应器中，同时开启微波和超声波进行协同处理30~45 min，微波功率为150~350 W；超声功率为300~800 W，超声频率为45~65 KHz、反应温度为30~100 ℃；将协同处理后的铸膜液倾倒于干燥且洁净玻璃板上流延成膜，然后进行电子束辐照，辐照剂量为4~10 Gy；随后将玻璃板在红外干燥箱中干燥6~8 h，功率为 800~1000 W，温度为50~60 ℃；然后在80℃~150 ℃的不同温度下各干燥0.5~3 h，得到三乙胺型支化-交联磺化聚酰亚胺膜；

步骤二、将三乙胺型支化-交联磺化聚酰亚胺膜置于无水乙醇中浸泡18～48 h，再置于1.0~3.0 mol L^-1的硫酸水溶液中浸泡24~48 h，然后用去离子水洗涤5~10次，即得到支化-交联磺化聚酰亚胺膜，将其浸泡于去离子水中保存。

2.如权利要求1所述的支化-交联磺化聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述、4,4'-二氨基二苯醚、1,4,5,8-萘四甲酸酐、1,3,5-三(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2,2'-双磺酸联苯胺和苯甲酸的摩尔比为：0.06~0.14 :0.07~0.23 : 1: 0.1 : 0.5 : 2。

3.如权利要求1所述的支化-交联磺化聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述间甲酚Ⅰ与间甲酚Ⅱ的体积比为1 : 1；所述间甲酚Ⅰ和间甲酚Ⅱ的总体积与三乙胺的体积比为：20~70 : 0.5~9.5；所述三乙胺与2,2'-双磺酸联苯胺的用量比例为：每加入0.4~3.2 mmol2,2'-双磺酸联苯胺，加入的三乙胺的体积为0.5~9.5 mL 。

4.如权利要求1所述的支化-交联磺化聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述间甲酚Ⅰ与间甲酚Ⅱ均替换为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮的一种或两种以上的混合物。

5.如权利要求1所述的支化-交联磺化聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇替换为甲醇、丙酮、异丙醇的一种或两种以上的混合物；所述去离子水替换为蒸馏水或者超纯水。