[发明专利]一种双季铵侧长链型阴离子交换膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种双季铵侧长链型阴离子交换膜的制备方法，其特征在于由同时带有叔胺基团和季铵基团的双功能单体对含有活泼苄溴、苄氯或氯酰基基团的聚合物主链进行亲核取代反应，得到双季铵侧长链型阴离子交换膜。本发明所用原料廉价易得，且制备工艺简单，适合大规模工业生产。所制备的阴离子交换膜具有高离子传导性、使用寿命长、机械性能优异、溶解性好等诸多优势。

主权项

一种双季铵侧长链型阴离子交换膜的制备方法，其特征在于：由同时含有叔胺基团和季铵基团的双功能单体对含有活泼苄溴、苄氯或者氯酰基基团的聚合物主链进行亲核取代反应，得到双季铵侧长链型阴离子交换膜；所述同时含有叔胺基团和季铵基团的双功能单体的结构通式如式(1)所示，式中n＝1～22，m＝2～6；所述含有活泼苄溴、苄氯或者氯酰基基团的聚合物为溴化聚苯醚、氯甲基化聚砜、氯甲基化聚醚砜、氯甲基化聚醚酮、氯甲基化聚苯醚、氯酰基化聚苯醚或氯甲基化聚苯乙烯；具体是按如下步骤进行：(1)同时含有叔胺基团和季铵基团的双功能单体的制备：将双叔胺单体溶解于溶剂中，而后加入溴代烷烃，在20～60℃下反应6h‑48h，反应结束后，旋转蒸发除去溶剂后，加入适量丙酮或乙腈，过滤除去沉淀，滤液旋转蒸发处理，除去丙酮或乙腈后，再加入适量乙醚或乙酸乙酯洗涤、过滤，即得到同时含有叔胺基团和季铵基团的双功能单体；所述溶剂为乙醇、甲醇、乙腈、异丙醇氯仿或四氢呋喃；所述溴代烷烃与所述双叔胺单体的摩尔量之比为0.1‑1：1；(2)双季铵侧长链型阴离子交换膜的制备：将含有活泼苄溴、苄氯或者氯酰基基团的聚合物溶解在非质子极性溶剂中配制成质量浓度为5％‑50％的均匀溶液；而后向其中加入同时含有叔胺基团和季铵基团的双功能单体，在20～60℃下反应1～72h，得均匀铸膜液；将所述铸膜液经过涂覆法成膜后，在去离子水中浸泡6‑48h，即得到双季铵侧长链型阴离子交换膜；所述同时含有叔胺基团和季铵基团的双功能单体与所述含有活泼苄溴、苄氯或者氯酰基基团的聚合物的摩尔量之比为1～5:1。