[发明专利]一种聚合物插层磷酸锆质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物插层磷酸锆质子交换膜，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

浓度为96-98%的磷酸溶液30-40、锆石20-22、丙烯酰胺10-15、引发剂0.3-0.4、改性聚苯醚110-120、月桂基二甲基氧化胺2-3、8-羟基喹啉0.4-1、氨丙基三乙氧基硅烷1-2。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物插层磷酸锆质子交换膜，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种。

3.根据权利要求1所述的聚合物插层磷酸锆质子交换膜，其特征在于，所述的改性聚苯醚是由下述重量份的原料组成的：

聚苯醚90-100、氯磺酸14-20、油酸3-5、抗氧剂168 0.1-0.3；

所述改性聚苯醚的制备方法，包括以下步骤：

（1）取抗氧剂168，加入到其重量10-17倍的氯仿中，搅拌均匀，得抗氧剂溶液；

（2）取氯磺酸，加入到上述抗氧剂溶液中，搅拌均匀，加入聚苯醚，升高温度为60-70℃，保温搅拌1-2小时，加入油酸，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，45-50℃下干燥10-13小时，即得所述改性聚苯醚。

4.一种如权利要求1所述的聚合物插层磷酸锆质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取引发剂，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀；

（2）取锆石，加入到浓度为96-98%的磷酸溶液中，搅拌反应4-6小时，过滤，将沉淀水洗，与丙烯酰胺混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述引发剂水溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，得聚合物插层磷酸锆溶液；

（3）取8-羟基喹啉，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入月桂基二甲基氧化胺，搅拌均匀，得氧化胺溶液；

（4）取上述聚合物插层磷酸锆溶液、氧化胺溶液混合，搅拌均匀，加入氨丙基三乙氧基硅烷，升高温度为65-70℃，保温搅拌2-3小时，加入上述改性聚苯醚，降低温度为50-55℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得磷酸锆改性聚苯醚；

（5）取上述磷酸锆改性聚苯醚，加入到其重量20-30倍的二甲基甲酰胺中，超声1-2小时，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70-85℃下真空干燥20-30小时，待膜成型后，放入95-105℃的恒温干燥箱处理1-2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述聚合物插层磷酸锆质子交换膜。