[发明专利]一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜制备方法

说明书

本发明涉及新材料制备领域，具体关于一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜制备方法；本发明方法公开的一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜制备方法，本方法在硫酸环境中，用甲磺酸和铝盐为反应促进剂，用溴甲基丁基醚将聚醚醚酮树脂溴甲基化；然后用N‑(2‑溴乙基)‑1,3‑丙二胺二氢溴酸盐和1,2‑二甲基‑1H‑苯并咪唑‑5‑胺双盐酸盐合成了一种带长支链的碱性基团改性剂，将改性剂接枝到溴甲基化聚醚醚酮树脂上，成膜后得到一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜；该种负离子交换膜上碱性基团和聚合物主链苯环间长支链的引入有效阻止了亲核取代稳定中间体的形成，使材料用较高的负离子传导率，并且在较高温度下具有良好的化学稳定性。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，具体关于一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜制备方法。

背景技术

负离子交换膜是氢氧根离子交换膜燃料电池的核心部件之一，其性能将直接影响电池的能量转化效率和使用寿命等。制备出高性能的氧氧根离子交换膜，可以有效提高燃料电池性能并延长电池寿命，促进氢氧根离子交换膜燃料电池的发展，因此具有重要的理论和实践意义。

 201711422360.0公开了一种氮化碳掺杂型阴离子交换膜的制备方法。所述方法先通过亲核缩聚反应和傅-克反应合成氯甲基化聚芳醚酮聚合物，以及通过直接热解法制备石墨相氮化碳，再将其剥离成小尺寸的氮化碳粉末，然后将氯甲基化聚芳醚酮聚合物与氮化碳粉末按比例混合均匀，进行季铵化，最后通过溶液浇铸法浇膜、碱化得到氮化碳掺杂型阴离子交换膜。该发明合成工艺简单、离子交换容量可控，制得的阴离子交换膜具有均匀致密、离子导电率较高、稳定性好等优点。该发明采用稳定性优良的氮化碳材料作为掺杂物，制备出致密均匀的阴离子交换膜，在相似IEC 水平下，所制备的掺杂型阴离子交换膜具有均匀致密、离子导电率较高、稳定性好等优点。

201810000432.0提供了一种可生物降解阴离子交换膜的制备方法，该方法以微晶纤维素为基材，经过盐酸酸化水解和胺化后，交联成制成具有机械强度高、耐酸碱性好、亲水性高、可生物降解等特性的阴离子交换膜；该膜能适用电渗析使用环境中多酸、多碱等负责的环境，生命周期结束以后，可以在环境中自然分解，解决现有离子交换膜废弃后对环境造成危害的问题。

201711094032.2公开了一种亲水长侧链碱性阴离子交换膜及其制备方法，属于阴离子交换膜技术领域。该亲水长侧链碱性阴离子交换膜的制备方法首先合成溴代物，再利用溴代物合成含亲水长侧链的咪唑类化合物，并将该类基团引入主链材料，成膜制备目标膜材料。本发明通过亲水/疏水微相分离的构建，形成更好的离子通道，提高膜的氢氧根传导率，具有很好的应用前景。此外，本方法制备碱性阴离子交换膜的过程操作简单、绿色无污染、原料便宜丰富。

以上专利以及现有技术制备的负离子交换膜存在离子传导率较低和稳定性差的问题，尚不能满足氢氧根离子交换膜燃料电池的需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜制备方法。

一种聚醚醚酮基新型负离子交换膜制备方法，制备技术方案如下：