一种纤维增强的多层含氟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多层含氟交联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是具有交联的网状结构同时含有增强纤维。本发明制备的离子交换膜具较高尺寸稳定性及好的机械强度。

主权项

1.一种纤维增强的多层含氟交联离子膜，包括2-40层EW值为600～1300的含氟离子交换树脂为基体的单层膜，其特征是：至少有一层单层膜添加作为增强物的纤维，至少有一层单层膜具有交联的网络结构；总厚度10～300μm，电导率40-150ms/cm，拉伸强度10-60MPa；所述含氟离子交换树脂是由含氟烯烃、一种或几种含功能基团的含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，或上述共聚物的混合物；含氟烯烃选自：四氟乙烯，三氟氯乙烯，三氟乙烯，六氟丙烯，和/或偏氟乙烯中的一种或几种，优选的，含氟烯烃选自四氟乙烯或三氟氯乙烯；含功能基团的含氟烯单体选自如下式(VI)、(VII)、(VIII)所示的结构中的一种或几种：R_f3CF＝CF(CF₂)_dY₂(VII)其中，a，b，c为0～1的整数，但不可同时为零；d为0～5的整数n为0或1；R_f1，R_f2和R_f3分别选自全氟烷基或氟氯烷基；X选自F，Cl，Br，或I；Y₁，Y₂，Y₃选自SO₂M、COOR₃、或PO(OR₄)(OR₅)，其中：M选自F、Cl、OR、NR₁R₂、R选自甲基、乙基或丙基，H、Na、Li、K或铵根；R₁和R₂分别选自H、甲基、乙基或丙基；R₃选自H、Na、Li、K、铵根、甲基、乙基、或丙基；R₄，R₅选自H、Na、Li、K、铵根，甲基、乙基、或丙基；所述的含交联位点的含氟烯单体选自如下式(IX)、(X)所示的结构中的一种或几种：F₂C＝CFR_f4Y₄(IX)其中，Y₄，Y₅可以分别选自Cl、Br、I、或CN；a’，b’，c’分别为0或1，但a’+b’+c’≠0；X₁选自F，Cl，Br，或I；n’为0或1；R_f4，R_f5，R_f6分别选自全氟烷基；所述交联的网状结构选自如下式(I)、(II)、(III)、(IV)、和/或(V)所示的结构中的一种或几种：其中，G₁＝CF₂或O，G₂＝CF₂或O，R_f是C2-C60全氟碳链或含氯的全氟碳链；其中，R为亚甲基或全氟亚甲基，n为0～10的整数；