一种力学性能优异的阴离子交换膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种力学性能优异的阴离子交换膜材料及其制备方法和应用，该新型阴离子交换膜材料具有如下所示的结构：

An anion exchange membrane material with excellent mechanical properties and its preparation and Application

The invention discloses an anion exchange membrane material with excellent mechanical properties, a preparation method and an application thereof, and the new anion exchange membrane material has the structure as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种力学性能优异的阴离子交换膜材料及其制备方法和应用
本专利技术属于离子交换膜材料领域，具体涉及一种具有优异的力学性能的阴离子交换膜材料及其制备方法和应用。
技术介绍
阴离子交换膜是一类带有固定阳离子基团、可选择通过阴离子的聚合物电解质材料，由高分子骨架、荷正电荷的功能基团以及功能基团上可移动的阴离子三部分组成。由于其在燃料电池隔膜、制碱工业隔膜、水处理等工业领域的广泛应用，其开发和性能优化在材料和化学工业领域一直受到广泛的关注。由于阴离子交换膜中阴离子的固有离子迁移率较低，因此往往需要增加薄膜的离子交换容量(ionexchangemembrane，IEC)来提高阴离子交换膜的离子电导率。但是较高的IEC往往会引起薄膜机械性能的大幅度下降，表现出较差的力学性能和尺寸稳定性，这对阴离子交换膜的实际应用极为不利。因此，制备兼具有较高离子电导率和优异力学性能和尺寸稳定性的阴离子交换膜材料，是阴离子交换膜材料领域目前亟需解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于针对现有技术的不足，提供一种具有优异力学性能的阴离子交换膜材料及其制备方法，所要解决的技术问题是使所得阴离子交换膜材料不仅具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种力学性能优异的阴离子交换膜材料，其特征在于：为如式(1)所示的含有酰胺键结构基元的阴离子交换膜材料：

【技术特征摘要】
1.一种力学性能优异的阴离子交换膜材料，其特征在于：为如式(1)所示的含有酰胺键结构基元的阴离子交换膜材料：2.如权利要求1所述的力学性能优异的阴离子交换膜材料，其特征在于：式(1)中：R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～16的脂肪族取代基、或碳原子数为6～24的芳香族取代基；R3为H、或碳原子数为1～10的脂肪族取代基、或碳原子数为6～24的芳香族取代基；m为1-5之间的整数；X为阴离子，选自Cl、Br中的至少一种。3.如权利要求1所述的力学性能优异的阴离子交换膜材料，其特征在于：式(1)中的聚合物骨架的结构如式(2)、式(3)、式(4)、式(5)或式(6)所示：式(2)中：x＝0.01～0.99；n是介于10至1000之间的整数；式(3)中：h1、i1、j1、k1各自独立的选自0或1，且1≤h1+i1+j1+k1≤4；x＝0.01～0.99；n是介于10至1000之间的整数；R选自如下结构中的一种或多种：式(4)中：h2、i2、j2、k2各自独立的选自0或1，且1≤h2+i2+j2+k2≤4；x＝0.01～0.99；n是介于10至1000之间的整数；R选自如下结构中的一种或多种：式(5)中：h3、i3各自独立的选自0或1，且1≤h3+i3≤2；x＝0.01～0.99；n是介于10至1000之间的整数；R选自如下结构中的一种或多种：式(6)中：x＝0.01～0.99；n是介于10至1000之间的整数。4.如权利要求1～3中任意一项所述的力学性能优异的阴离子交换膜材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：将卤甲基化的聚合物溶解在有机溶剂中，按照卤甲基化的聚合物中所含卤甲基摩尔量的1～10倍加入含酰胺键结构基元的叔胺化合物，在0～60℃下反应1～48h；反应结束后，在沉淀剂中沉淀析出，分离、洗涤、干燥后，即得到含有酰胺键结构基元的阴离子交换膜材料。5.如权利要求4所述的阴离子交换膜材料的制备方法，其特征在于：所述卤甲基化的聚合物的结构通式如式(7)、式(8)、式(9)、式(10)或式(11)所示：式(7)中：x＝0.01～0.99；n是介于10至1000之间的整数...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海兵，王晓娟，丁运生，王金雷，杨善中，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34