[发明专利]生产离子交换膜的方法及其离子交换膜

权利要求书

1、一种离子交换膜，其特征在于包括由含芳环主链的第一聚合物构成的一种溶解性接枝共聚物，以及它在至少一个所述的芳环上或在所述芳环的至少一个苄碳原子上具有至少一个引发位置；以及至少一种具有离子交换功能的聚合的乙烯基或含环化合物，其中所述的聚合的乙烯基或含环化合物阴离子地接枝在所述的第一聚合物的至少一个引发位置上。

2、如权利要求1所述的离子交换膜，其特征在于所述的第一聚合物选自包括聚砜，聚醚砜，聚醚，聚苯撑或聚苯硫醚组成的组。

3、如权利要求1所述的离子交换膜，其特征在于含有至少一个官能团的至少一个可聚合的乙烯基的化合物它选自包括含氮基团类组成的组，这些基团可被转换成接枝苯乙烯、丁二烯、以及乙烯磺酸、羧酸和磷酸的酯和酰胺类之后的含氮基团。

4、如权利要求3所述的离子交换膜，其特征在于所述的含有至少一个可聚合的乙烯基的化合物为一种含氮单体，它选自包括丙烯腈，二甲基丙烯酰胺，乙烯基吡啶，2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶，烷基乙烯基吡啶，乙烯基咪唑和二甲基乙烯基苄基胺构成的组。

5、如权利要求1所述的离子交换膜，其特征在于所述的离子交换官能度已通过转换导入。

6、如权利要求5所述的离子交换膜，其特征在于所述的至少一种含聚合的乙烯基化合物作为一种选自包括N，N-双（三甲基硅）甲基乙烯基苄基胺，甲基丙烯腈，二甲基丙烯酰胺和丙烯腈构成的组的单体被加入。

7、如权利要求3所述的离子交换膜，其特征在于所述的至少一种聚合的乙烯基化合物为一种乙烯磺酸、羧酸或磷酸的酯和酰胺，它选自包括乙烯磺酸正-丁酯，甲基丙烯酸甲酯和二甲基乙烯基磷酸酯构成的组。

8、如权利要求3所述的离子交换膜，其特征在于所述的含有聚合的乙烯基化合物是苯乙烯以及所述的苯乙烯接枝后通过与SO₃反应接着水解转变成离子交换材料。

9、如权利要求8所述的离子交换膜，其特征在于所述的苯乙烯接枝后通过与选自包括磷酸三乙酯配合物，乙酰硫酸酯，氯磺酸，氯甲基甲醚，甲醛，盐酸（HCl）和溴甲基辛基醚构成的组的一种化合物反应，接着与一种胺反应，转变成阳离子交换材料。

10、如权利要求1所述的离子交换膜，其特征在于约15%至50%（重量）的所述的共聚物为所述的聚合的乙烯基或含环化合物。

11、如权利要求1所述的离子交换膜，其特征在于所述的膜具有约1.0和3.0毫克当量/克的离子交换容量。

12、如权利要求4所述的离子交换膜，其特征在于所述的第一聚合物为聚砜，以及所述的聚合的乙烯基或含环化合物为选自包括2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶构成的组，得到的这类的膜为一种电渗析阴离子交换膜。

13、如权利要求12所述的阴离子选择膜，其特征在于所述的可聚合的乙烯基化合物被接枝在每个聚砜单体上少于0.2个加成位置上。

14、如权利要求1所述的离子交换膜，其特征在于所述的第一聚合物为聚亚苯基醚，所述的聚合的乙烯基或含环化合物为选自包括苯乙烯、丁二烯，乙烯磺酸正丁酯甲基丙烯酸甲酯和二甲基乙烯基磷酸酯构成的组以及所述的膜显示阳离子交换能力。

15、如权利要求13所述的阴离子选择膜，其特征在于进一步包括约20%至60%（重量）的未接枝的聚砜。

16、一种离子选择膜的制备方法，其特征在于包括：

（a）通过一种对阴离子聚合敏感的并含有至少一个显示离子交换官能度的官能团或在具有含芳环主链的第一聚合物上可以转换成显示离子交换官能度的单体接枝形成一种共聚物，而在至少一个所述的芳环上或所述芳环的至少一个苄碳原子上具有至少一个引发位置;以及

（b）通过选自包括溶液浇铸所述的共聚物，成型所述共聚物的胶体分散液或乳液、模压所述的共聚物熔融以及挤压所述共聚物构成的组中的方法形成所述的膜。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于进一步包括形成所述的膜后转换所述的官能度为离子交换官能度。