[发明专利]一种耐高温碱性阴离子交换膜及其制备和应用

摘要

本发明提供一种耐高温碱性阴离子交换膜及其制备和应用，包括聚R基咪唑的合成、季铵化、共混膜铸膜溶液的制备及成膜。将溶解后，R基为C1-C10的链状或环状的单烯烃，在自由基引发剂的作用下发生聚合反应，得到聚R基咪唑，将得到的聚R基咪唑溶解，加入C1-C6的一取代卤代烷烃，使之在3-N上发生季铵化；取上述固体加入水中，升温并磁力搅拌使之溶胀、溶解，取聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜中的一种或几种，加入极性有机溶剂中，将上述两种溶液在加热条件下共混，形成乳液后平铺于玻璃板上，程序升温制模。本发明所述膜具有易成膜、电导率高、机械柔韧性好、热稳定性和电化学稳定性好的特点。

主权项

1.一种耐高温碱性阴离子交换膜，其特征在于：可按如下过程制备，1)聚R基咪唑的合成：于甲苯或苯中将溶解，R基为C1-C10的链状或环状的单烯烃，溶解后其浓度为2molL^-1-10molL^-1，在自由基引发剂的作用下，加热至50℃-80℃，磁力搅拌，冷凝回流并通入N₂保护，反应3-12小时，蒸干溶剂，得到聚R基咪唑；2)聚R基咪唑的季铵化：使用无水乙醇将得到的聚R基咪唑溶解，使其质量浓度控制在10％-50％，加入C1-C6的一取代卤代烷烃，其与的摩尔比(物质的量比)为2∶1-1∶4，在65℃-120℃下，磁力搅拌后冷凝回流并通入N₂保护，反应10-30小时，使之在3-N上发生季铵化，蒸干溶剂，得到固体物质聚R基咪唑鎓盐；3)共混膜铸膜溶液的制备：于水中加入上述固体物质，其浓度为1g L^-1-10g L^-1，升温至50℃-90℃，磁力搅拌使之溶胀、溶解；取聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜中的一种或多种，加入极性有机溶剂中使之溶解，并使其总质量浓度控制在2％-20％；将上述两种溶液在加热至40℃-80℃条件下共混，形成乳液，磁力搅拌至混合均匀；所述聚R基咪唑鎓盐与聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜中的一种或几种之和的质量比为1∶4-4∶1；4)共混膜的成膜：将混合乳液平铺于玻璃板上，60℃-90℃热处理1-5小时，再升温至110℃-120℃热处理至蒸干，再升温至130℃热处理2-8小时。得到淡黄色薄膜，分别用清水和乙醇进行清洗后，烘干保存。