[发明专利]一种均相阳离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种均相阳离子交换膜，由高分子共聚物、高分子增强剂和增强织物组成；其特征在于：所述高分子共聚物为苯乙烯或/和烷基取代苯乙烯与二乙烯苯的共聚物；所述高分子增强剂为聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)、溴甲基化聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)、苯环溴化聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)或氯乙酰化聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)；所述增强织物为玻璃纤维布、聚丙烯布、聚氯乙烯布或聚四氟乙烯布；所述阳离子交换膜组分的配比为：高分子增强剂的质量与高分子共聚物质量的比例为1-5/10；所述阳离子交换膜的性质为：含水量为10-65％，离子交换容量为0.45-3.34mmol/g-干膜，膜电阻为1.72-35.0Ω·cm²，离子迁移数为0.80-0.99。

2.一种如权利要求1所述均相阳离子交换膜的制备方法，包括单体、交联剂、高分子增强剂和引发剂混合溶液的配制，聚合成膜和磺化步骤；

所述单体为苯乙烯或/和烷基取代苯乙烯，其结构为：

其中R为氢原子、甲基、乙基、丙基或丁基，所述交联剂为二乙烯苯，所述引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，上述单体、交联剂、高分子增强剂和引发剂混合溶液的配制为：首先按上述交联剂占混合溶液体积分数为2％-15％配制上述交联剂和上述单体的混合溶液，其特征在于：按每10ml上述混合溶液溶解1-5g上述高分子增强剂的比例将上述高分子增强剂溶解在上述混合溶液中，再在此溶液中按每10ml上述交联剂和上述单体的混合溶液溶解0.3-1.8g上述引发剂的比例溶解引发剂；

所述聚合成膜步骤为：将上述最终的混合溶液均匀的涂在增强织物上后，在70-90℃加热6-10小时聚合成膜；

所述磺化步骤为：将制得的基膜于20-50℃下在由浓硫酸和氯磺酸配制的磺化试剂中磺化0.5-24h，取出该磺化后的基膜，依次在98％、40％、20％和5％的硫酸中分别放置0.5-1.5h，然后浸在1mol/l的NaCl溶液中24-48h转成Na型，最后取出用去离子水洗涤干燥即得Na型阳离子交换膜。 

3.如权利要求2所述均相阳离子交换膜的制备方法，特征在于所述磺化试剂为由浓硫酸和氯磺酸按1/0.7～1.3体积比配制的混合酸。

4.如权利要求2所述均相阳离子交换膜的制备方法，特征在于所述高分子增强剂为聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)、溴甲基化聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)、苯环溴化聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)或氯乙酰化聚(1，4-二甲基2，6-苯撑氧)，其结构式为：

或/和 

其中R为氢原子、溴原子或乙酰氯。