一种聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阴离子交换合金膜的制造方法

摘要

本发明公开了一种聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阴离子交换合金膜的制造方法，该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/聚偏氟乙烯合金粉末；对合金粉末实施氯甲基化反应，得到氯甲基化聚苯乙烯/聚偏氟乙烯粉末，然后制得氯甲基化聚苯乙烯/聚偏氟乙烯预制膜；最后将预制膜与胺化溶液反应；用本发明制备的聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阴离子交换合金膜，具有高分子互穿网络结构，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，膜电阻因此较低，膜的综合性能接近于均相阴离子交换膜。

主权项

一种聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阴离子交换合金膜的制造方法，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100:2~15:1~10组成的单体溶液，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）将混合溶液加热至约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/聚偏氟乙烯合金粉末；（3）加入氯甲醚和无水氯化锌，在约35~45℃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/聚偏氟乙烯合金粉末的质量配比为200~800:25~120:100；将氯甲基化产物洗涤、烘干，制得氯甲基化聚苯乙烯/聚偏氟乙烯粉末；（4）将氯甲基化聚苯乙烯/聚偏氟乙烯粉末投入密炼机，添加颜料、增柔剂、抗氧化剂和脱模剂等辅料，密炼，出料；然后送入开炼机，开炼，拉片；再送入热压机中，热压成型，制得氯甲基化聚苯乙烯/聚偏氟乙烯预制膜；（5）将预制膜与胺化溶液在约25~70℃下反应约2~12小时，胺化溶液的使用量为氯甲基化聚苯乙烯/聚偏氟乙烯预制膜质量的200%~1000%；洗涤，即制得聚苯乙烯/聚偏氟乙烯阴离子交换合金膜。