一种表面改性微孔膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种表面改性微孔膜及其制备方法和应用。本发明专利技术实施例公开的一种表面改性微孔膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将骨架高分子材料制备成微孔膜；(2)通过表面改性的方法将功能材料复合到微孔膜的表面；其中，所述功能材料包括官能化金属氧化物或配位聚合物中的至少一种。利用功能材料对微孔膜进行表面改性，可以采用实验室小型化制备技术和成熟的现有工业化生产技术，满足研究和工业生产应用的要求，制得的表面改性微孔膜具有自由基淬灭能力和一定的抗氧化性，应用范围广泛。应用范围广泛。应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种表面改性微孔膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种表面改性微孔膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微孔膜是孔径为5nm～1mm之间的薄膜，对微孔膜进行改性可提高其已有性能或赋予微孔膜性能。利用功能材料对微孔膜材料进行改性可提升微孔膜的应用性能，拓展应用领域。功能材料对骨架高分子材料制备的微孔膜进行表面改性是一种常见的微孔膜改性方法。
[0003]微孔膜表面改性方法多样、技术成熟，能够有效提高微孔膜已有性能或赋予微孔膜新功能。微孔膜作为增强层应用于复合离子交换膜，表面改性方向主要是提高微孔膜表面的亲水性、表面能，进而改善离子交换树脂分散液对微孔膜的浸润性，提高复合离子交换膜成型后离子交换树脂在微孔膜孔隙中的填充度。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]现有技术中将微孔膜作为增强层应用于复合离子交换膜中，用于提高离子离子交换膜的耐久性，但是现有的方法是将自由基淬灭剂添加在离子交换膜树脂中或负载在离子交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将骨架高分子材料制备成微孔膜；(2)通过表面改性的方法将功能材料复合到微孔膜的表面；其中，所述功能材料包括官能化金属氧化物或配位聚合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述骨架高分子材料包括聚烯烃和芳香聚合物中的至少一种，优选地，所述骨架高分子材料为聚烯烃，优选为含氟聚烯烃和非氟聚烯烃中的至少一种；其中，所述含氟聚烯烃包括一种含氟烯烃单体均聚物、多种含氟烯烃单体共聚物、含氟烯烃单体和非氟烯烃单体共聚物、含氟烯烃单体和全氟烷基乙烯基醚共聚物中的至少一种；所述含氟烯烃单体的结构式为：式中，R6选自F或C1～C6的全氟烷基，优选为F、CF3、C2F5或C3F7，更优选为F或CF3；R7、R8和R9选自H、F、Cl、Br、I或C1～C6的全氟烷基，优选为H、F、Cl、Br、I，更优选为H、F或Cl；进一步优选地，所述含氟烯烃单体包括六氟丙烯、四氟乙烯、三氟乙烯、1,1
‑
二氟乙烯、1,2
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二氟乙烯、氟乙烯、三氟氯乙烯、1
‑
氯
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1,2
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二氟乙烯、1
‑
氯
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2,2二氟乙烯、1
‑
氯
‑2‑
氟乙烯、1
‑
氯
‑1‑
氟乙烯、1,1
‑
二氯
‑
2,2
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二氟乙烯、1,2
‑
二氯
‑
1,2
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二氟乙烯、1,1
‑
二氯
‑2‑
氟乙烯、1,2
‑
二氯氟乙烯或三氯氟乙烯至少一种；优选为包括六氟丙烯、四氟乙烯、三氟乙烯、1,1
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二氟乙烯、1,2
‑
二氟乙烯、氟乙烯、三氟氯乙烯，优选为包括六氟丙烯、四氟乙烯、三氟乙烯、1,1
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二氟乙烯、1,2
‑
二氟乙烯、氟乙烯、1
‑
氯
‑
1,2
‑
二氟乙烯、1
‑
氯
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2,2二氟乙烯、1
‑
氯
‑2‑
氟乙烯、1
‑
氯
‑1‑
氟乙烯或三氟氯乙烯中的至少一种，更优选地，所述含氟烯烃单体包括六氟丙烯、四氟乙烯、三氟乙烯、1,1
‑
二氟乙烯、氟乙烯或三氟氯乙烯中的至少一种；所述非氟烯烃单体包括氯乙烯、降冰片烯或C1～C8的单烯烃中的至少一种，优选地，包括乙烯、丙烯、氯乙烯、降冰片烯或1
‑
辛烯中的至少一种，更优选地，包括乙烯或丙烯中的至少一种；所述的全氟烷基乙烯基醚包括全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚或全氟丙基乙烯基醚中的至少一种。3.根据权利要求2所述的表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，所述含氟聚烯烃包括聚四氟乙烯、四氟乙烯
‑
六氟丙烯系共聚物、四氟乙烯
‑
丙烯系共聚物、乙烯
‑
四氟乙烯系共聚物、四氟乙烯
‑
六氟丙烯
‑
乙烯系共聚物、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯
‑
六氟丙烯系共聚物、四氟乙烯
‑
全氟烷基乙烯基醚共聚物、偏氟乙烯
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四氟乙烯
‑
六氟丙烯系共聚物、聚氟乙烯、聚氯三氟乙烯、乙烯
‑
氯三氟乙烯系共聚物中的至少一种；所述非氟聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯
‑
丙烯共聚物或乙烯
‑1‑
辛烯共聚物中的至少一种。4.根据权利要求1所述的表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，所述官能化金属氧化物包括镧系金属、铁、铝、锰、锆的官能化金属氧化物中的至少一种；优选地，包括官能化金属氧化铈和官能化金属氧化锰中的至少一种；更优选地，包括磷酸化二氧化铈、磺酸化二氧化铈、磷酸化二氧化锰和磺酸化二氧化锰至少一种。
5.根据权利要求1或4所述的表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，所述官能化金属氧化物为纳米级官能化金属氧化物，优选地，粒径小于100nm，优选为小于80nm。6.根据权利要求1所述的表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，所述配位聚合物配体中心的金属离子包括镧系金属离子、锆离子、铁离子、铝离子、锰离子和锌离子中的至少一种，优选地，所述金属离子包括锆离子、锰离子和铈离子中的至少一种，优选为包括Ce
3+
、Ce
4+
、Mn
2+
、Mn
3+
、Mn
4+
中的至少一种。7.根据权利要求1或6所述的表面改性微孔膜的制备方法，其特征在于，所述配位聚合物包括一维结构的配位聚合物、二维结构的配位网络物和三维结构的配位网络物中的至少一种；其中，所述配位聚合物的有机配体包括磺酸类有机配体和羧酸类有机配体中的至少一种，优选地，所述配位聚合物的有机配体包括乙二胺四乙酸二钠盐、N
‑
(4
‑
苯甲酸基)亚氨基二乙酸、(5
‑
乙氧羰基
‑6‑
苯基
‑
1,6
‑
二氢嘧啶
‑2‑
酮
‑4‑
基)甲磺酸、R
‑2‑
(4
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(4
‑
羧基苄氧基)苯氧基)丙酸、(5
‑
乙氧羰基
‑6‑
溴苯基
‑
1,6
‑
二氢嘧啶
‑2‑
酮
‑4‑
基)甲磺酸、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亚敏，常磊，张泽天，刘卫霞，张亚欢，李蕴熙，方亮，刘贝贝，贾雯迪，邓颖姣，陈富斌，黄舜，赖文文，李道喜，刘昊，刚直，
申请(专利权)人：佛山绿动氢能科技有限公司武汉绿动氢能能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：