[发明专利]一种离子聚合物及其作为质子交换纤维材料的应用

摘要

一种离子聚合物及其作为质子交换纤维材料的应用，该聚合物含有一种全氟聚合物主链和与聚合物主链相连接的支链，具有下式(I)的结构，式中R为-CF3，-C2F5或-C3F7，或-OCF3或-OC2F5或-OC3F7；x、y、z分别为1～10000的整数；且x/(x+y+z)＝85～97％，y/(x+y+z)＝0.8～8％，z/(x+y+z)＝0～10％，均为摩尔比；其中，m为1或2，n为1-6的整数；该含氟聚合物采用通用溶液纺丝设备制备聚合物纤维，聚合物纤维通过纺织技术编织成纤维网，作为质子交换膜及氯碱离子膜的增强网材料，达到增强及同时提高离子交换能力。

主权项

1.一种侧链具有磺酸基团的含氟树脂的应用，该含氟树脂采用通用溶液纺丝设备进行纺丝制备聚合物纤维，聚合物纤维通过纺织技术编织成纤维网，作为质子交换膜及氯碱离子膜的增强网材料；所述的侧链具有磺酸基团的含氟树脂，该聚合物含有一种聚合物主链和与聚合物主链相连接的支链，其主链为全氟烷基，其特征是，具有式(I)所示的通式：式中R为-CF₃、-C₂F₅、-C₃F₇、-OCF₃、-OC₂F₅或-OC₃F₇；x、y、z分别为1～10000的整数；且x/(x+y+z)＝85～97％，y/(x+y+z)＝0.8～8％，z/(x+y+z)＝0.1～10％，均为摩尔比；其中，m为1或2，n为1-6的整数；所述的具有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，包括下列步骤：1)将四氟乙烯、四氟乙烯衍生物及α，β，β-三氟苯乙烯在分散剂、水和引发剂存在下经自由基引发共聚合得到前体聚合物，所述分散剂为含有三聚氰胺结构的全氟烷基醚分散剂；四氟乙烯、α，β，β-三氟苯乙烯及四氟乙烯衍生物的投料比为85～97∶0.8～8∶0.1～10，摩尔比；所述的四氟乙烯衍生物选自六氟丙烯、全氟1-丁烯、全氟1-戊烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚和/或全氟丙基乙烯基醚；所述的引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰；2)在催化剂存在下和氮气气氛中，在无水溶剂中，将步骤1)得到的前体聚合物与磺烷基化试剂接触反应，分离出得到的磺烷基化的聚合物，然后酸化；得到具有磺酸基团的含氟树脂。