[发明专利]一种磺酸型聚偏氟乙烯接枝聚(α-甲基苯乙烯)共聚物的制备方法

权利要求书

1.一种磺酸型聚偏氟乙烯接枝聚(α-甲基苯乙烯)共聚物质子交换膜的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

①将聚偏氟乙烯用碱处理；

②将碱处理后的聚偏氟乙烯膜依次放入质量分数25％的过氧化氢水溶液、0.5mol/L的硫酸水溶液中各煮沸30分钟，用去离子水洗至中性、烘干；

③将烘干后的聚偏氟乙烯膜放入溶剂中室温溶胀；

④将溶胀后的聚偏氟乙烯膜放入异丙醇/水的混合溶剂中，加入α-甲基苯乙烯及其共聚单体，在引发剂的引发下于50～60℃接枝聚合60～70小时，清洗、干燥，得到接枝改性的聚偏氟乙烯膜；

⑤将接枝后的聚偏氟乙烯膜放入溶剂中室温溶胀；

⑥将溶胀后的接枝聚偏氟乙烯膜在浓硫酸中于60～70℃反应5～7小时，清洗、干燥，得到磺酸型聚偏氟乙烯接枝聚(α-甲基苯乙烯)共聚物的质子交换膜； 其中，步骤④中的α-甲基苯乙烯共聚单体为丙烯腈、甲基丙烯腈或苯乙烯的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中，所用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾一种，所用的处理工艺为：将聚偏氟乙烯膜浸入含3mg/mL四丁基溴化胺的1.5mol/L氢氧化物/乙醇溶液中于60℃反应30分钟； 氢氧化钠与聚偏氟乙烯的摩尔比为10～1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中，所用的碱为原硅酸钠或原硅酸钾的一种，所用的处理工艺为：将原硅酸盐溶于含质量分数3％水的N-甲基吡咯烷酮中，再加入聚偏氟乙烯粉末，于60℃搅拌2小时，成膜，烘干； 原硅酸盐的用量为聚偏氟乙烯质量的5～40％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中，所用的溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中，所用的溶胀时间为0.5～5小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中，所使用的混合溶剂中异丙醇与水的体积比为1～5。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中，所使用的α-甲基苯乙烯与丙烯腈摩尔比为3∶2，二者体积之和占溶液总体积的23～80％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中，所用的溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷的一种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中，所用的溶胀时间为0.5～5小时。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中，所使用的α-甲基苯乙烯共聚单体为丙烯腈。

11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤①中，氢氧化钠与聚偏氟乙烯的摩尔比为10～5。

12.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤①中，原硅酸盐的用量为聚偏氟乙烯质量的15～25％。

13.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤③中，所用的溶剂为三氯甲烷。

14.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于步骤③中，所用的溶胀时间为2～3小时。

15.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤④中，所使用的混合溶剂中异丙醇与水的体积比为2～3。

16.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于步骤④中，所使用的α-甲基苯乙烯与丙烯腈摩尔比为3∶2，二者体积之和占溶液总体积的70～80％。

17.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中，所用的溶剂为三氯甲烷。

18.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于步骤⑤中，所用的溶胀时间为2～3小时。