一种纤维复合,多层全氟交联掺杂离子膜

摘要

本发明涉及到一种纤维增强的多层交联的掺杂全氟离子膜及其制备方法，属于功能高分子复合材料领域。这种全氟离子交换膜具有多层结构，同时掺杂有增强纤维和辅助质子传导物质，在一定条件下进行交联反应，形成具有化学键合交联和高价金属化合物与酸性交换基团间的物理键合交联双重网络结构离子交换膜。本发明制备的离子交换膜具较高的质子导电率和尺寸稳定性。

主权项

1.一种纤维复合、多层全氟交联掺杂离子膜，包括2-40层全氟离子交换树脂为基体的单层膜，其特征在于：至少有1层单层膜具有交联网状结构、至少有1层单层膜添加了辅助质子传导物质、至少有一层单层膜添加了作为增强物的纤维、至少有1层添加了高价金属化合物；所述化学键合交联网状结构具有选自如下式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)所示的结构中的一种或几种交联桥：其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C2-C10全氟碳链；其中，R为亚甲基或全氟亚甲基，n为0～10的整数；所述高价金属化合物的金属元素选自下列元素之一或组合：W、Ir、Y、Mn、Ru、V、Zn或La元素；和所述高价金属化合物选自这些金属元素的最高价态和中间价态的环糊精、冠醚、EDTA、DMF或DMSO络合物；或选自这些金属元素的最高价态和中间价态的具有钙钛矿结构的氧化物；所述具有钙钛矿结构的氧化物为Ca_0.6La_0.27TiO₃、La_(1-y)Ce_yMnO₃或La_0.7Ce_0.15Ca_0.15MnO₃，其中y＝0.1～0.4。