一种有机-无机杂化离子膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种有机-无机杂化离子膜的制备方法，是将聚合物制成涂膜液，涂膜后浸入沉淀剂中相转化成膜，再进行干燥得到多孔膜；将含有不饱和键的小分子硅烷与有机单体进行共聚，生成多硅共聚物；将多硅共聚物填充到多孔膜中，得到杂化离子膜。本发明制备杂化膜的方法，利用相转化制成多孔膜作为基体，从而提供膜强度，还可以增加填充量。其填充物为多硅共聚物，含有有机长链，不会显著降低膜的柔韧性，与聚合物分散更均匀，膜相容性良好，可以有效提高膜的稳定性并保持或提高膜的电学性能。

主权项

一种有机‑无机杂化离子膜的制备方法，包括相转化成膜、多硅共聚物的制备和填充各单元过程，其特征在于：所述相转化成膜是将聚合物溶解在溶剂中得到质量浓度8‑40%的涂膜液，将所述涂膜液涂膜后在空气中静置0‑120s，然后浸入沉淀剂中0.5‑2小时，再转移至去离子水中浸泡并水洗以除去溶剂得到多孔膜半成品，随后冷冻干燥或溶剂置换干燥得到多孔膜或者改性后水洗至中性再冷冻干燥或溶剂置换干燥得到改性多孔膜；所述聚合物选自BPPO、SPS或SPES；所述沉淀剂选自水、甲醇、乙醇或异丙醇；所述多硅共聚物的制备是将含有不饱和键的小分子硅烷、有机单体和溶剂混合，升温到50‑90℃时加入引发剂，反应24‑72小时，反应结束后冷却至室温，旋转蒸发除去溶剂得到多硅共聚物；所述含有不饱和键的小分子硅烷、有机单体和溶剂的摩尔比为1：0.5‑2：10‑50，引发剂的量为有机单体质量的0.1‑10%；所述含有不饱和键的小分子硅烷选自KH‑570、A‑172、VTES、甲基乙烯基二甲氧基硅烷或VOS；所述有机单体选自马来酸酐、丙烯酸、苯乙烯磺酸钠或对氯甲基苯乙烯；所述引发剂选自AIBN或有机过氧化物；所述有机过氧化物选自DCP、BPO、特丁基过氧化新戊酸酷脂或异丙苯基过氧化辛酸醋；所述填充是将所述多硅共聚物与溶剂混合配制成质量浓度3‑20%的溶液，将所述多孔膜或所述改性多孔膜置于所述溶液中浸泡2‑24h，取出后室温晾置6‑20h，于20‑100℃干燥至恒重或者经后处理后于20‑100℃干燥至恒重得到杂化离子膜。