一种交联型复合阴离子交换膜的制备方法

摘要

一种交联型复合阴离子交换膜的制备方法，包括如下步骤：将PTFE多孔膜在乙醇溶液中浸泡，除去表面的有机物；将氯甲基化的聚合物溶解在有机溶剂中，加入低级仲胺试剂配置部分叔胺化的聚合物溶液（交联前驱液）；通入低级叔胺试剂进行季铵化；用相转化法浇铸制备PTFE复合膜；将得到的复合膜浸入低级叔胺试剂进行季铵化得到基于PTFE阴离子交换膜。本发明方法简单、高效，所得到得阴离子交换膜具有高的离子交换容量和高的离子传导率，尺寸稳定性好，在碱性燃料电池方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种交联型复合阴离子交换膜的制备方法，具体包括如下步骤：（1）PTFE多孔膜的前处理：将PTFE多孔膜在乙醇溶液中浸泡，除去表面的有机物；所用PTFE多孔膜是具有立体网状结构的微孔膜，其孔径0.01~3μm，厚度5~100μm，孔隙率70%‑95%；（2）季铵化聚合物溶液的配置：将氯甲基化的聚合物溶于有机溶剂，其重量浓度为1~10%，在30~50°C搅拌条件下滴加低级仲胺，滴完后下30~50°C搅拌4~10h进行叔胺化反应，得到部分叔胺化的聚合物溶液，为交联前驱液；将上述溶液10~35°C通入三甲胺气体与未反应的氯甲基化基团季铵化反应，搅拌0.5h~2h，得到季胺化聚合物溶液；低级仲胺包括二乙胺、二丙胺或二丁胺；所用低级仲胺的量为理论计算聚合物中氯甲基官能团摩尔量的10%~90%；（3）成膜步骤：将季铵化的聚合物溶液与一定量低级醇溶剂混合，浇铸于处理过的PTFE多孔基膜上，混合溶液于基膜上浇铸为每平方厘米2~3mg氯甲基化聚合物干树脂；40~80°C下挥发溶剂12h~24h，80~100°C真空干燥进一步挥发溶剂8h~12h，冷却后取出即得复合膜；所述低级醇溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇；季铵化的聚合物溶液与低级醇溶剂体积比为1：0.5~1：2；（4）季胺化反应：将上述所得复合膜浸入低级叔胺溶液季铵化24h~48h，将上述聚合物中未完全反应的氯甲基化基团反应完全；所述低级叔胺为三甲胺、三乙胺或三丙胺。