一种离子膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种离子膜的制备方法，首先制备阴膜液和阳膜液，通过混合涂膜制得该离子膜，该膜的阳离子交换基团和阴离子交换基团之间能形成离子键，离子交换膜基团中的离子能够在膜内均匀分布，具有良好的导电率并且该膜具有较低的溶胀性能。

主权项

一种离子膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、制备季铵化聚苯醚阴膜液将反离子为Br^‑的季铵化聚苯醚在50ºC加热30min，采用5‑10ºC/min的升温速率升温至90 ºC加热1‑4h，采用12ºC/min的降温速度降温至75ºC保温1h，再浸泡于0.5 – 1mol/L NaOH溶液中30min，取出后用水洗涤直至洗涤液呈中性，在密封的环境中干燥10‑18h，得到第一干燥产物；将该第一干燥产物溶解在第一溶剂中，在磁力搅拌下搅拌30min后升温至70‑75ºC，保温30‑60min，之后降温至常温，既得到季铵化聚苯醚阴膜液；步骤二，制备交联化的阴膜液将步骤一所制得的季铵化聚苯醚阴膜液，加入第一溶液和交联剂进行交联反应，常温下搅拌30min，升温至60ºC搅拌10‑30min，降温至50ºC在氮气的保护下搅拌45min，降至室温后得到第二溶液，在该第二溶液中加入聚乙烯醇，反应温度为40‑60ºC，反应时间为30‑60h，得到交联化的阴膜液，所述季铵化聚苯醚阴膜液、第一溶液和交联剂的质量比为1‑3:2‑3:0.1‑0.2，第二溶液和聚乙烯醇的质量比为1‑5:0.5‑0.7；步骤三，聚砜的磺化反应将聚砜溶于二氯乙烷中，添加自制的磺化剂于‑5‑0ºC下搅拌5‑7h，反应完毕后的溶液迅速的倒入甲醇中，得到大量的固体沉淀，经过离心机离心旋转，得到的上清液即为磺化聚砜，所述反应完毕后的溶液与甲醇的体积比为1‑5：5‑20；步骤四、阳膜液的制备将步骤三所制得的磺化聚砜加入第三溶液中，所述磺化聚砜和第三溶液的质量比为1‑5:2‑7，反应温度为70‑75ºC，搅拌10‑15h，搅拌的同时加入第四溶液，所述磺化聚砜与第四溶液的质量比为1‑2：0.2‑0.35，所述第四溶液的加入时间为0.5‑1h，既得阳膜液；步骤五、离子膜的制备将步骤二所制得的交联化阴膜液和步骤四所制得的阳膜液在常温下混合，所述阴膜液和阳膜液的质量比为1‑2：1‑3，混合后以2‑5ºC/min的速度升温至35 ºC并搅拌5‑10min，之后以5‑10ºC/min的速度升温至70 ºC搅拌1‑2h，之后以2‑5ºC/min的速度降温至60 ºC搅拌1‑2h，得到混合液，将该混合液涂膜在玻璃板上，在室温下干燥成膜，之后将膜放置于100℃的开水中进行0.5‑1h浸泡既得离子膜。