[发明专利]一种主链全氟离子聚合物及其作为质子交换纤维材料的应用

权利要求书

1.一种带有磺酸基团的含氟树脂，具有式(I)的结构通式：

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)＝85～98％，y/(x+y+z)＝0.5～7％，z/(x+y+z)＝0.1～10％，，均为摩 尔比，n＝1或2。

2.如权利要求1所述的带有磺酸基团的含氟树脂，其特征是，带有磺酸基团的含氟树脂的 离子交换容量为0.05～0.40mmol/g；其数均分子量为80000-1000000。

3.权利要求1所述的带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，得到共聚物；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(85～98)∶(0.5～7)∶(0.1～10)，摩尔比；

2)步骤1)得到的共聚物用磺化试剂磺化；得到具有磺酸基团的含氟树脂；

所述的分散剂为含有三聚氰胺结构的全氟烷基醚，其分子通式为：

其中a+b＝2，b分别为0、1，且c为1～10的整数。

4.如权利要求3所述的带有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，其特征是，步骤1)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苯甲酰。

5.如权利要求3所述的带有磺酸基团的含氟树脂的制备方法，其特征是，步骤2)所述的 磺化剂选自浓硫酸、发烟硫酸、浓硫酸与发烟硫酸的混合酸、三氧化硫、乙酰磺酸酯或氯 磺酸中的一种。

6.权利要求1所述的带有磺酸基团的含氟树脂的应用，其特征是，通过溶液纺丝，制备出 具有离子交换功能的含氟聚合物纤维材料。

7.如权利要求6所述的带有磺酸基团的含氟树脂的应用，其特征是，作为具有离子交换功 能的含氟聚合物纤维材料，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。