一种改性聚偏氟乙烯共混离子交换膜的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种改性聚偏氟乙烯共混离子交换膜的制备方法与应用。本发明专利技术提供的离子交换膜的制备方法包括：将聚偏氟乙烯树脂与碱反应，得到主链含有双键的聚偏氟乙烯树脂；再与含有氨基官能团有机物在引发剂作用下接枝，得到侧链含有氨基官能团的聚偏氟乙烯树脂；再与含有磺酸基的聚合物共混，得到铸膜液；通过溶液浇筑法，形成初始膜；浸泡于酸溶液中，得到离子交换膜。本发明专利技术提供的离子交换膜具有低溶胀、机械强度高、钒离子渗透率低以及良好的化学稳定性和热稳定性，可适用于液流电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液流电池，具体涉及一种离子交换膜的制备方法及其在液流电池中的应用。

技术介绍

1、液流电池是利用正负极电解液分开、各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域（环境）广、循环使用寿命长的特点。

2、在液流电池中，膜作为离子选择性的屏障，起到阻止化学物质的交叉并传导离子已完成电路的连接，是整体性能的重要影响因素。然而，渗透性和选择性之间的内在权衡效应以及成本因素使得制备具有理想性能的膜是一个巨大的挑战，为此，研究人员不断尝试对现有膜材料进行改性处理，以获得性能较好价格低廉的离子交换膜。

3、聚偏氟乙烯具有良好的化学稳定性和机械强度，耐酸性好，将其与其他聚合物共混来实现离子交换膜制备。如中国专利cn 111718505 a，其直接将聚偏氟乙烯与磺化聚醚醚酮共混处理制备的离子交换膜，虽然工艺简单、价格低廉，但强疏水性的聚偏氟乙烯和亲水性的磺化聚醚醚酮之间的相容性较差，导致膜整体性能不佳。非氟磺酸树脂制备的离子交换膜的电导率和磺化程度成正比，但磺化度越高，膜的溶胀率也随之增加，导致膜的离子选择性降低，同时磺化度越高，膜的稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离子交换膜的制备方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾；其以碱溶液形式存在，OH-浓度为0.1-6moL/L；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述含有氨基官能团有机物选自对苯二胺、2,5-二氨基苯磺酸、丙烯胺和1,3丙二胺中的至少一种；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述含有磺酸基的聚合物选自磺化聚苯并咪唑、磺化聚亚芳基醚酮、磺化聚醚醚酮、磺化聚苯乙烯、磺化聚苯硫醚、磺化聚苯醚、磺化聚酰亚胺、磺化聚醚砜...

【技术特征摘要】

1.一种离子交换膜的制备方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾；其以碱溶液形式存在，oh-浓度为0.1-6mol/l；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述含有氨基官能团有机物选自对苯二胺、2,5-二氨基苯磺酸、丙烯胺和1,3丙二胺中的至少一种；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述含有磺酸基的聚合物选自磺化聚苯并咪唑、磺化聚亚芳基醚酮、磺化聚醚醚酮、磺化聚苯乙烯、磺化聚苯硫醚、磺化聚苯醚、磺化聚酰亚胺、磺化聚醚砜和全氟磺酸树脂中的至少一种；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述溶液浇筑法的条件为：干燥温度为40-120...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑛，胡超，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：