一种掺杂交联多层全氟离子膜及其制备方法

摘要

本发明涉及到一种掺杂交联多层含氟离子膜及其制备方法，属于功能高分子复合材料领域。这种含氟离子交换膜具有多层结构，是以含氟离子交换树脂作为成膜树脂，同时添加辅助质子传导物质和高价金属化合物，在一定条件下进行交联反应，形成具有网络结构的掺杂离子交换膜。本发明制备的离子交换膜具较高的质子导电率、尺寸稳定性和化学稳定性，尤其具有非常优异的防气体渗透性能。

主权项

1.一种掺杂交联多层全氟离子膜，其特征在于：该多层膜是由全氟离子交换树脂形成的2-40层的多层膜，其中至少有1层具有化学键合交联网络结构、至少有1层添加了辅助质子传导物质、至少有一层具有高价金属化合物物理键合交联；所述化学键合交联网络结构具有选自如式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)所示的结构中的一种或几种的交联桥：其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C₂-C₁₀全氟碳链；其中，R为亚甲基或全氟亚甲基，n为0～5的整数；所述高价金属化合物的金属元素选自下列元素之一或组合：Ir、Y、Mn、Ru、V、Zn或La元素；和所述高价金属化合物选自这些金属元素的最高价态和中间价态的环糊精、含氮冠醚、EDTA、DMF或DMSO络合物；或选自这些金属元素的最高价态和中间价态的具有钙钛矿结构的如下氧化物：Ca_0.6La_0.27TiO₃、La_(1-y)Ce_yMnO₃或La_0.7Ce_0.15Ca_0.15MnO₃，其中y＝0.1～0.4。