[发明专利]用于燃料电池的功能膜和电解质膜及其制造方法

权利要求书

1.制造功能膜的方法，包括：

离子辐射步骤，其中用高能重离子辐射含有非传导性无机粒子的聚合物膜基材达10⁴/平方厘米至10¹⁴/平方厘米的程度，从而在所述膜基材中生成活性物；和

在离子辐射步骤之后的接枝聚合步骤，其中添加一种或多种选自由含有有用官能团的单体构成的A组的单体以使所述单体与膜基材接枝聚合。

2.根据权利要求1的制造功能膜的方法，其中在离子辐射步骤中由高能重离子辐射造成的损伤产生的潜径迹穿透所述膜。

3.制造功能膜的方法，包括：

离子辐射步骤，其中用高能重离子辐射含有非传导性无机粒子的聚合物膜基材达10⁴/平方厘米至10¹⁴/平方厘米的程度，从而对其造成辐射损伤；

在离子辐射步骤之后的蚀刻步骤，其中对所述辐射损伤进行化学或热蚀刻处理，从而在所述膜基材上形成通孔；和

接枝聚合步骤，其中在由此获得的被穿透的膜基材中加入一种或多种选自由含有有用官能团的单体构成的A组的单体，利用残留在作为由离子辐射造成的受损部位的潜径迹中的活性物、或由在真空中或在惰性气氛下的γ射线、电子束或等离子体辐射新生成的活性物，使得所述单体只与膜基材的表面或孔壁接枝聚合。

4.根据权利要求3的制造功能膜的方法，其中当使用残留在潜径迹中的活性物时，单体只与孔径大小为1纳米至250纳米的通孔的孔壁接枝聚合。

5.根据权利要求3的制造功能膜的方法，其中当使用由在真空中或在惰性气氛下的γ射线、电子束或等离子体辐射新生成的活性物时，单体只与孔径大小为1纳米至5微米的通孔的孔壁和膜基材的表面接枝聚合。

6.根据权利要求5的制造功能膜的方法，其中，在接枝聚合步骤中，单体在γ射线、电子束或等离子体辐射之后接枝聚合。

7.根据权利要求5的制造功能膜的方法，其中在接枝聚合步骤中，单体在引入膜基材之后通过γ射线、电子束或等离子体辐射同时接枝聚合。

8.根据权利要求1至7任一项的制造功能膜的方法，包括在离子辐射步骤之后的接枝聚合步骤，其中在一种或多种选自由含有有用官能团的单体构成的A组的单体中加入5至80摩尔％的由A组的交联剂构成的B组单体，从而使所述单体与膜基材接枝聚合。

9.根据权利要求1至8任一项的制造功能膜的方法，其中所述非传导性无机粒子是二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)和H⁺型丝光沸石中一种或多种的细粒。

10.根据权利要求1至9任一项的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材在室温具有10.0[cc*mm/(m²*天*大气压)]或更低的透氧系数。

11.根据权利要求1至10任一项的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材与一种或多种选自由含有有用官能团的单体构成的A组的单体包含被分类为是相同种类的元素。

12.根据权利要求11的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材包含烃聚合物，且一种或多种选自由含有有用官能团的单体构成的A组的单体是烃单体。

13.根据权利要求11的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材包含碳氟聚合物，且一种或多种选自由含有有用官能团的单体构成的A组的单体是碳氟化合物单体。

14.根据权利要求1至13任一项的制造功能膜的方法，其中在接枝聚合步骤中添加一种或多种选自由分子量为200或更高的官能单体构成的C组的单体。

15.根据权利要求1至14任一项的制造功能膜的方法，其中在接枝聚合步骤中添加一种或多种选自由难以接枝聚合的含有有用官能团的单体构成的D组的单体。

16.根据权利要求1至15任一项的制造功能膜的方法，其中在离子辐射步骤后，使膜基材与气体接触以使活性物消失，然后用γ射线、电子束或等离子体在真空中或在惰性气氛下辐射膜基材，从而再生成活性物。