一种聚合物阴离子交换膜的制备方法技术

本发明专利技术属于功能高分子材料的制备技术领域，公开了一种聚合物阴离子交换膜的制备方法，利用两种不同氯甲基化程度的聚醚醚酮高分子部分咪唑鎓化后，进行共混制得具有双连续相分离结构的阴离子交换膜，并通过热处理使双连续相分离结构的阴离子交换膜发生自交联，制得聚合物阴离子交换膜。本发明专利技术采用两种不同高低氯甲基化的高分子，通过控制离子化试剂甲基咪唑的含量使高分子同时含有氯甲基和阳离子基团，混合成膜后可以形成具有双连续相分离结构的阴离子交换膜，之后再经过加热‑退火处理，引发膜内氯甲基反应形成自交联结构，最终使阴离子交换膜的离子传导和稳定性得到大幅提升。

A preparation method of polymer anion exchange membrane

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物阴离子交换膜的制备方法
本专利技术属于功能高分子材料的制备
，具体来说，是涉及一种聚合物阴离子交换膜的制备方法。
技术介绍
阴离子交换膜由于其在新能源、环保和化工领域如燃料电池、液流电池、电渗析、电解工业等的应用价值而备受研究者关注。尽管以全氟磺酸膜Nafion为代表的阳离子交换膜已经得到了广泛的商业应用，阴离子交换膜却一直缺乏能够与之相称的高性能离子交换膜。与此同时，新的应用领域如燃料电池(FC)、反渗透电渗析联用(RO-ED)为阴离子交换膜带来了新的挑战及更高的性能要求。目前，阴离子交换膜应进一步提升其离子传导率及稳定性。此外，在制备工艺上也要考虑成本问题，避免出现Nafion型膜成本高昂的问题，以推动上述相关应用的工业化发展。尽管Nafion的全氟磺酸化学结构有其特殊性，难以在阴膜材料中找到相似的结构，但是仍可以借鉴其结构以优化阴离子交换膜的性能。Nafion的微相分离结构被报道对其优异性能其重要作用(NatureMaterials，2008，7，75-83)。由于强亲水性的磺酸基团与当强疏水性的全氟主链的强烈差异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，利用两种不同氯甲基化程度的聚醚醚酮高分子部分咪唑鎓化后，进行共混制得具有双连续相分离结构的阴离子交换膜，并通过热处理使双连续相分离结构的阴离子交换膜发生自交联，制得聚合物阴离子交换膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，利用两种不同氯甲基化程度的聚醚醚酮高分子部分咪唑鎓化后，进行共混制得具有双连续相分离结构的阴离子交换膜，并通过热处理使双连续相分离结构的阴离子交换膜发生自交联，制得聚合物阴离子交换膜。


2.根据权利要求1所述的一种聚合物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：
(1)在-10℃下，将聚醚醚酮缓缓加入浓硫酸中，配成16.67g/L的溶液，随后加入氯甲基辛基醚，氯甲基辛基醚与浓硫酸的体积比为1：12，将温度升高10℃，反应50min时间得到低氯甲基化聚醚醚酮；
在-10℃下，将聚醚醚酮缓缓加入浓硫酸中，配成16.67g/L的溶液，随后加入氯甲基辛基醚，氯甲基辛基醚与浓硫酸的体积比为1：12，将温度升高10℃，反应18h时间得到高氯甲基化聚醚醚酮；
(2)将低氯甲基化聚醚醚酮溶于N,N-二甲基吡咯烷酮中配成低氯甲基化聚醚醚酮溶液；将高氯甲基化聚醚醚酮溶于N,N-二甲基吡咯烷酮中配成高氯甲基化聚醚醚酮溶液；将1-甲基咪唑加入到所述高氯甲基化聚醚醚酮溶液中进行反应，之后在反应液中加入所述低氯甲基化聚醚醚酮溶液反应得到铸膜液；
(3)将步骤(2)制得的铸膜液采用延流法制得未交联的阴离子交换膜；
(4)将步骤(3)制得的未交联的阴离子交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜忠义，黄彤，尹燕，张俊锋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12