一种聚亚芳基离子交换膜及其制备方法技术

本申请属于离子交换膜技术领域，尤其涉及一种聚亚芳基离子交换膜及其制备方法。本申请公开的聚亚芳基离子交换膜的制备方法包括：将对三联苯和酮单体在第一有机溶剂和催化剂的作用下进行共聚反应，得到第一聚合物；然后将所述第一聚合物和烷基化试剂在第二有机溶剂的作用下进行季铵化反应，得到第二聚合物；接着，将所述第二聚合物和长烷基季铵盐在第三有机溶剂的作用下进行反应，洗涤溶解后得到聚亚芳基离子交换涂膜液；最后将所述聚亚芳基离子交换涂膜液除杂后直接涂覆于基板上，干燥成膜后进行阴离子交换，得到聚亚芳基离子交换膜。本申请的聚亚芳基离子交换膜具有良好的离子传导率、机械稳定性和化学稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于离子交换膜，尤其涉及一种聚亚芳基离子交换膜及其制备方法。

技术介绍

1、离子交换膜具有广泛的应用范围，在扩散渗析、电渗析等领域都起到举足轻重的作用。近年来，随着新型化学电源的发展，阴离子交换膜作为电池隔膜在液流储能电池、阴离子交换膜水电解池、阴离子交换膜燃料电池等方面的应用也得到关注和研究。阴离子交换膜由聚合物骨架和接枝的阳离子基团组成，聚合物骨架和阳离子基团的化学性质直接影响了阴离子交换膜的各项性能。

2、聚合物骨架起到支撑成膜的作用，主链断裂会直接导致膜机械性能下降，从而对膜寿命产生严重影响。传统的商业聚合物如聚醚砜、聚苯醚等由于合成简单，具有优异的成膜性和柔韧性而受到广泛研究，然而《macromolecules》(mohantyad,et al.,2016,49(9):3361-3372)报道了聚苯醚中的吸电子基团会受到oh-的攻击发生降解，显著降低阴离子交换膜的寿命。因此，目前阴离子交换膜聚合物研究热点为无醚聚合物骨架，如聚(全氟烷基亚苯基)，聚(亚芳基亚烷基)，聚(亚苯基)，聚(烯烃)等。《journal ofmateria本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，所述聚亚芳基离子交换膜包含具有如下重复结构单元：

2.根据权利要求1所述的聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，所述聚亚芳基离子交换膜的离子交换容量IEC至少为1.7mmol/g；

3.权利要求1或2所述的聚亚芳基离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，步骤1中，所述对三联苯与所述酮单体的摩尔比为1:(1.1-1.6)，所述步骤1的反应体系的固含量为10～20wt％；所述第一有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷、甲苯、四氢呋喃、二氯乙烷或乙醚中的一种；所...

【技术特征摘要】

1.一种聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，所述聚亚芳基离子交换膜包含具有如下重复结构单元：

2.根据权利要求1所述的聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，所述聚亚芳基离子交换膜的离子交换容量iec至少为1.7mmol/g；

3.权利要求1或2所述的聚亚芳基离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，步骤1中，所述对三联苯与所述酮单体的摩尔比为1:(1.1-1.6)，所述步骤1的反应体系的固含量为10～20wt％；所述第一有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷、甲苯、四氢呋喃、二氯乙烷或乙醚中的一种；所述催化剂选自三氟乙酸、甲基磺酸、三氟甲磺酸、五氟丙酸或七氟丁酸中的一种。

5.根据权利要求4所述的聚亚芳基离子交换膜，其特征在于，步骤1中，所述催化剂为三氟乙酸和三氟甲磺酸时，所述三氟乙酸与所述三氟甲磺酸的摩尔比为1:(8-10)；所述共聚反应的温度为-5℃～5℃；所述共聚反应的反应时间为4-24h。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天寿，李文甲，胡艳，杨国湛，黄明成，韩美胜，魏磊，曾林，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：