[发明专利]一种全氟磺酸离子交换膜及其制备方法和应用

摘要

本发明属于高分子功能膜材料领域，具体涉及一种全氟磺酸离子交换膜及其制备方法和应用。本发明采用乳液聚合的方法，通过全氟磺酸醚单体与链转移剂的聚合反应得到分子量分布较窄的聚合物，利用流延浇铸法制成全氟磺酸离子交换膜。该全氟磺酸离子交换膜分子量分布窄，分子量可控，具有更大的结晶面积与结晶度，具有离子选择性好，机械性能优异，可以更好地应用在液流电池中。本发明全氟磺酸离子交换膜的制备工艺简单，条件温和，适合规模化生产。

主权项

1.一种全氟磺酸离子交换膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将全氟磺酸醚单体、链转移剂、引发剂和乳化剂在机械搅拌下分散到去离子水中进行乳液聚合，在真空或惰性气体氛围中70‑100℃条件下反应18‑52h，然后加入交联剂继续搅拌反应，乳液聚合结束前冷却，通空气，停止反应；(2)将步骤(1)所得中间产物离心，除掉上层清液，将下层有机相洗涤，将洗涤后产物于有机溶剂中加热至完全溶解得全氟磺酸树脂溶液；(3)将步骤(2)中得到的全氟磺酸树脂溶液倒至平板模具上通过流延浇铸法制成全氟磺酸离子交换膜；所述全氟磺酸醚单体与链转移剂的摩尔比为(90‑300)：1；引发剂与链转移剂的摩尔比为1：(1‑5)；乳化剂占全氟磺酸醚单体摩尔量的1.5‑2.5％，交联剂与链转移剂的摩尔比为(1.5‑5)：1；链转移剂为二硫代酯、三硫代碳酸酯或黄原酸酯中的一种；所述交联剂为含有两个或两个以上双键的含氟交联剂。