一种改性聚偏氟乙烯一步接枝2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸质子交换膜的制备方法

摘要

发明涉及一种改性聚偏氟乙烯一步接枝2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸质子交换膜的制备方法，属于聚合物电解质膜材料领域。本发明首先在氮气气氛中，将聚偏氟乙烯溶于有机溶剂中，搅拌，加入季铵碱的醇溶液，反应一段时间，加热，得到改性的聚偏氟乙烯溶液；同时将一定量的2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)单体和引发剂加入改性聚偏氟乙烯有机溶液中，加热在氮气气氛中反应，冷却后将溶液浇铸到玻璃板上，干燥成膜，即得到改性聚偏氟乙烯一步接枝2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸质子交换膜。本发明制备的改性聚偏氟乙烯一步接枝2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸质子交换膜，具有较高的电导率和低甲醇渗透率，简化了合成步骤，加快了商业化进程。

主权项

一种改性聚偏氟乙烯一步接枝2‑丙烯酰氨基‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸质子交换膜的制备方法，其特征在于，制备方法如下：（1）称取一定质量聚偏氟乙烯于二甲基亚砜中，其中每克聚偏氟乙烯需二甲基亚砜15～20mL，在油浴锅中加热60～80℃下搅拌0.5～1h，得到透明溶液A；（2）按溶液A与2.77mol/L季铵碱醇溶液的体积比为50：0.3～1.2量取一定体积的季铵碱醇溶液缓慢加入溶液A中，制得溶液B，同时在氮气气氛中30‑40℃磁力搅拌1～2h，得到溶液C；（3）按PVDF粉体、2‑丙烯酰氨基‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸(AMPS)、过氧化苯甲酰各成分质量份配比分别为88～68份，10～30份，2份，称取2‑丙烯酰氨基‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸(AMPS)溶于溶液C中，加热搅拌使其溶解，再加入引发剂过氧化苯甲酰，在氮气气氛中油浴加热80～90℃，反应24h后，将溶液铺于干净玻璃板上，90～100℃真空干燥8h，即得到改性聚偏氟乙烯一步接枝2‑丙烯酰氨基‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸质子交换膜。