[发明专利]一种纤维增强的含氟交联离子膜及其制备方法

摘要

本发明涉及到一种纤维增强的含氟交联离子膜及其制备方法，属于功能高分子复合材料领域。这种含氟离子交换膜是以含氟离子交换树脂作为成膜树脂，加入增强纤维，在一定条件下进行交联反应，形成具有网络结构的复合离子交换膜。本发明制备的含氟离子交换膜具较高的质子导电率和较高的机械性能。

主权项

1.一种纤维增强含氟交联离子膜，以EW值为600～1300的含氟离子交换树脂形成具有交联网络结构的膜，并添加作为增强物的纤维，电导率40-150ms/cm，拉伸强度10-60Mpa；所述的交联网状结构是以含氟的碳链为主链，功能基团作为侧基，含氟烷基链或含氟烷氧基链作为交联桥，其结构如式(I)所示：其中，G₁＝CF₂，或O，G₂＝CF₂，或O，R_f是C2-C10全氟碳链或含氯的全氟碳链；所述含氟离子交换树脂是由含氟烯烃、一种或几种含功能基团的含氟烯单体和一种或几种含交联位点的含氟烯单体共聚形成，或上述共聚物的混合物；含氟烯烃选自：四氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯、和/或偏氟乙烯中的一种或几种，优选的，含氟烯烃选自四氟乙烯或三氟氯乙烯；含功能基团的含氟烯单体选自如下式(II)、(III)和/或(IV)中的一种或几种：R_f3CF＝CF(CF₂)_dY₂(III)其中，a，b，c为0～1的整数，但不可同时为零，d为0～5的整数，n为0或1，R_f1，R_f2和R_f3可以分别从全氟烷基或氟氯烷基中选取；优选C1～C10的全氟烷基或氟氯烷基；X选自F，Cl，Br，或I，Y₁，Y₂，Y₃选自SO₂M、COOR₃、或PO(OR₄)(OR₅)，其中：M选自F、Cl、OR、或NR₁R₂；所述R选自甲基、乙基或丙基，H、Na、Li、K或铵根；R₁和R₂分别选自H、甲基、乙基或丙基；R₃选自H、Na、Li、K、铵根、甲基、乙基、或丙基；R₄，R₅选自H、Na、Li、K、铵根，甲基、乙基、或丙基；含交联位点的含氟烯单体选自通式(V)和/或(VI)中的一种或几种：F₂C＝CFR_f4Y₄其中，Y₄，Y₅可以分别选自Cl、Br、I、或CN；a’，b’，c’分别为0或1，但a’+b’+c’≠0；X₁选自F，Cl，Br，或I；n’为0或1；R_f4，R_f5，R_f6分别选自全氟烷基或氟氯烷基。