聚苯乙烯/聚偏氟乙烯季铵型阴离子交换合金膜制备方法

摘要

本发明公开了一种聚苯乙烯/聚偏氟乙烯季铵型阴离子交换合金膜制备方法，先将聚偏氟乙烯溶解，再与苯乙烯、交联剂和引发剂组成的聚合单体溶液均匀混合，随后加热共聚，再经过挤出、固化、造粒、干燥、粉碎等步骤，得到聚苯乙烯/聚偏氟乙烯合金粉；对合金粉实施氯甲基化反应和胺化反应得到季铵型阴离子交换合金粉；最后用热压成型方法，加入辅料，经过密炼、开炼、拉片、热压、冷却，制得所述的聚苯乙烯/聚偏氟乙烯季铵型阴离子交换合金膜。用本发明制备的季铵型阴离子交换合金膜，具有高分子互穿网络结构，完全消除了传统异相阴离子交换膜中阴离子交换树脂粉与高分子粘结剂之间不相容的结构缺陷，膜电阻较低。

主权项

一种聚苯乙烯/聚偏氟乙烯季铵型阴离子交换合金膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）先将苯乙烯、交联剂和引发剂按质量配比100:2~10:1~10组成的单体溶液，缓慢滴加到聚偏氟乙烯溶液之中，单体溶液与聚偏氟乙烯溶液的质量配比为5~40:100，充分混合，得到均匀的苯乙烯/聚偏氟乙烯复合溶液；（2）将复合溶液加热至65~105℃，聚合约5~20小时之后得到聚苯乙烯/聚偏氟乙烯胶状物；将胶状物挤出、水沉淀固化、拉丝、造粒，得到聚苯乙烯/聚偏氟乙烯合金颗粒；将合金颗粒烘干，粉碎，得到聚苯乙烯/聚偏氟乙烯合金粉；（3）加入氯甲醚和无水氯化锌，在35~50℃下对聚苯乙烯/聚偏氟乙烯合金粉末实施氯甲基化反应约4 ~12小时，氯甲醚、无水氯化锌和聚苯乙烯/聚偏氟乙烯合金粉的质量配比为200~800:60~120:100；将氯甲基化产物用甲缩醛洗涤数次，制得氯甲基化合金粉；（4）加入胺化溶液，在25~50℃下对氯甲基化合金粉实施胺化反应约2~12小时，胺化溶液的使用量为氯甲基化合金粉质量的250%~800%；洗涤、干燥之后即制得季铵型阴离子交换合金粉；（5）将季铵型阴离子交换合金粉投入密炼机，添加颜料、增柔剂、抗氧化剂和脱模剂等辅料，在160~210℃下密炼15~60分钟，出料；然后送入开炼机，在150~200℃下开炼10~30分钟，拉片；再送入热压机中，160~210℃、20~60兆帕下热压15~60分钟，冷却，制得所述的聚苯乙烯/聚偏氟乙烯季铵型阴离子交换合金膜。