[发明专利]一种共聚物膜材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种共聚物膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将聚偏氟乙烯加入碱溶液中进行碱处理，得到碱处理后的聚偏氟乙烯，即碱化PVDF单体；

步骤(2)：将碱化PVDF单体、含磺酸基和/或磺酸盐基的可聚合单体、反应助剂于溶剂中混合，进行聚合反应，得到共聚物膜材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含磺酸基和/或磺酸盐基的可聚合单体为含磺酸基和/或磺酸盐基的乙烯基单体；优选地，为含磺酸钠的乙烯基单体；更优选地，为苯乙烯磺酸钠。

3.根据权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于，按质量比，含磺酸基和/或磺酸盐基的可聚合单体∶碱化PVDF单体＝1∶(1-3)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碱溶液为NaOH和/或KOH溶液，碱处理的温度为30-80℃，碱处理的时间为5-60min；优选地，碱处理后经过滤、洗涤、干燥，得到碱化PVDF单体。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应助剂包括引发剂和交联剂；优选地，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和过氧化苯甲酰中的一种或几种；和/或，所述交联剂包括二乙烯苯和/或N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，聚合反应的温度为60-90℃；和/或，聚合反应的时间为3-10h，优选为5-10h。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。

8.权利要求1-7任一项所述的制备方法获得的共聚物膜材料在制备离子交换膜中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将权利要求1-7所述的制备方法获得的共聚物膜材料溶解后得到铸膜液，并将铸膜液在衬底上制膜，干燥，得到阳离子交换膜。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，在所述铸膜液中加入无机纳米粒子；优选地，所述无机纳米粒子为二氧化硅、二氧化钛和沸石分子筛中的一种或几种纳米粒子；优选加入二氧化硅纳米粒子，共聚物膜材料与二氧化硅纳米粒子的质量比为1∶(0.005-0.1)。