[发明专利]结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜，其特征在于：该膜材料是以磺化聚醚醚酮为基体，在其中掺杂结晶聚合物粒子，按照质量百分比计，结晶聚合物粒子占磺化聚醚醚酮基体及结晶聚合物粒子质量和的0.5％～50％；结晶聚合物粒子为聚醚醚酮或聚苯硫醚，其粒径为1nm～20μm。

2.如权利要求1所述的一种结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜，其特征在于：结晶聚合物粒子占磺化聚醚醚酮基体及结晶聚合物粒子质量和的1％～30％。

3.如权利要求2所述的一种结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜，其特征在于：结晶聚合物粒子占磺化聚醚醚酮基体及结晶聚合物粒子质量和的2％～25％。

4.权利要求1～3任意一项所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：是以磺化聚醚醚酮为基体，将磺化聚醚醚酮溶于有机溶剂，将结晶聚合物粒子加入到磺化聚醚醚酮溶液中，高速分散或超声分散，得到混合浆液；然后将混合浆液流延成膜，烘干后得到结晶聚合物粒子掺杂的磺化聚醚醚酮基复合膜，再经过热处理得到结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合膜。

5.如权利要求4所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：是以聚醚醚酮为原料，与质量分数为95～98％的浓硫酸溶液经过磺化反应，得到磺化聚醚醚酮聚合物；其中，聚醚醚酮和浓硫酸溶液的质量体积比为1g：10mL～40mL，磺化反应时间为1～60h，反应温度为20～30℃；然后将所得磺化聚醚醚酮聚合物用质量分数为5％～10％的碱水溶液室温浸泡处理2～5h，得到盐形式的磺化聚醚醚酮，烘干。

6.如权利要求4所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺。

7.如权利要求4所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：按照质量百分比计，磺化聚醚醚酮占有机溶剂的质量百分比为5％～10％。

8.如权利要求4所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：碱为碱金属或碱土金属的氢氧化物或碳酸盐。

9.如权利要求4所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：热处理是在真空环境或惰性气体保护环境下进行；热处理温度在结晶聚合物熔点之上至380℃之间。

10.如权利要求9所述的结晶聚合物三维网络增强磺化聚醚醚酮基复合离子交换膜的制备方法，其特征在于：热处理温度高于结晶聚合物熔点25～35℃。