一种基于聚氨酯的互穿网络离子交换膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种基于聚氨酯的互穿网络离子交换膜及其制备方法。它采用极性有机溶剂将全氟磺酸树脂和无水多元异氰酸酯与无水多元醇溶解；使用流延法在平滑的固体表面流延成膜；然后升温使多元异氰酸酯与无水多元醇发生聚合反应，所述聚合反应的产物和全氟磺酸分子链形成高分子互穿网络结构的离子交换膜。本制膜方法能够得到质子交换性良好的离子交换膜材料，克服现有熔融模压过程无法制备均质交联离子交换膜的缺点，具有工艺过程简单，易于工业放大等优点。

主权项

1.一种基于聚氨酯的互穿网络离子交换膜，其特征在于：是由全氟磺酸离子交换树脂分子与一种聚氨酯交联聚合物组成互穿网络结构，所述的全氟磺酸型离子交换树脂的化学结构如结构式1所示：其中x、y、z分别为1～10000的整数；且x/(x+y+z)＝40％～85％，y/(x+y+z)＝10％～50％，z/(x+y+z)＝0.01％～10％，均为摩尔比；其中，m为0、1或2，n为1-6的整数；Rf为-F、-CF₃、-CF₂CF₃、-CF₂CF₂CF₃或-CF(CF₃)₂；根据m、n取值及结构中单体比例的不同，所形成的全氟磺酸离子交换树脂交换容量在0.8-2.6mmol/g；X为H⁺或Na⁺；所述的全氟磺酸离子交换树脂为干树脂，数均分子量为6万到30万；所述的一种聚氨酯交联聚合物是指由多元异氰酸酯与多元醇聚合而生成的交联聚氨酯聚合物。