[发明专利]一种全氟离子交换树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种全氟离子交换树脂，其特征在于该全氟离子交换树脂具有通式（Ⅰ）所示的结构：

其中m、n、p为1-20的整数，r、t、q为1-4的整数，x、x’、y、y’为0、1、2、3、4或5，且x、y不同时为0，0＜（x+x’）/(x+x’+y+y’)＜1；

式中A为（CF₂）_h或（CF₂）_iO（CF₂）_j，其中h、i、j=2-6的整数；

式中B为-SO₃M或其中a=1-4的整数，M为H、NH₄或金属离子。

2.根据权利要求1所述的全氟离子交换树脂，其特征在于：式（Ⅰ）中A为-CF₂CF₂-、-CF₂CF₂OCF₂CF₂-、-CF₂CF₂CF₂CF₂-、-CF₂CF₂CF₂CF₂OCF₂CF₂-或-CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂-；优选的A为CF₂CF₂OCF₂CF₂-或-CF₂CF₂CF₂CF₂-。

3.根据权利要求1所述的全氟离子交换树脂，其特征在于：式（Ⅰ）中B为其中a=1，M为H、Na、K或Li离子。

4.根据权利要求1所述的全氟离子交换树脂，其特征在于：全氟离子交换树脂的数均分子量为10-60万；优选为15-30万。

5.权利要求1~4任一项所述全氟离子交换树脂的制备方法，由前体树脂与功能单体在一定条件下进行全部或部分接枝反应得到全氟离子交换树脂；所述前体树脂结构通式如（Ⅱ）式所示：

所述功能单体为或A为（CF₂）_h或（CF₂）_iO（CF₂）_j中的一种，其中h、i、j=2-6的整数；B为-SO₃M或其中a=1-4的整数，M为H、NH₄或金属离子；

步骤如下：

取上述通式（II）的前体树脂和功能单体加入到有机溶剂中，功能单体与前体树脂中含有官能团-SO₂F的物质量比为（1~10）：（10~1），所述前体树脂与有机溶剂的质量体积比为1:10~15，单位g/ml;所述的有机溶剂为乙酸乙酯，丙酸丁酯，乙腈，二氯乙烷，N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；在氩气或氮气气氛下，加热至30-100℃，并恒温搅拌1-60小时；过滤、洗涤，于70-85℃真空干燥2-30小时，得到全氟离子交换树脂。