一种纤维增强的全氟双交联离子膜及其制备方法

摘要

本发明涉及到一种纤维增强的全氟双重交联离子膜及其制备方法，属于功能高分子复合材料领域。该交换膜是以含氟离子交换树脂作为成膜树脂，加入增强纤维，所述含氟离子交换树脂相互之间或与交联剂形成化学交联结构，且所述化学交联结构上的酸性基团与高价金属化合物物理键合交联，从而形成双重网络结构。本发明制备的含氟离子交换膜具较高的质子导电率和较高的机械性能。

主权项

1.一种纤维增强全氟双重交联离子膜，其特征在于：以含氟离子交换树脂作为成膜树脂，所述含氟离子交换树脂相互之间或与交联剂形成化学交联结构，并添加作为增强物的纤维；所述化学交联结构上的酸性基团与高价金属化合物形成物理键合交联，从而形成双重交联网络结构；所述化学交联结构具有式(I)所示的交联桥：其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C₂-C₁₀全氟碳链；所述含氟离子交换树脂是由四氟乙烯、一种或几种含酸性交换基团的全氟烯单体和一种或几种含交联位点的含氟烯单体共聚形成，或一种或多种上述共聚物的混合物；所述含酸性交换基团的全氟烯单体选自如下式(A)或(B)：CF₂＝CFO[CF₂CF(CF₃)]_fO(CF₂)_gSO₃Hf＝0或1；g＝2～4的整数     (A)CF₂＝CFO(CF₂)₃PO₃H₂        (B)所述含交联位点的含氟烯单体选自如下式(IX)或(X)：其中，Y₄、Y₅独立地选自Br或I；a’、b’、c’独立地为0或1，但a’+b’+c’≠0；X₁选自F、Br或I；n’为0或1；R_f4、R_f5、R_f6独立地选自全氟烷基，优选C₁-C₅的全氟烷基。