[发明专利]一种复合型质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：

S1：制备部分氟磺酰氟树脂；所述步骤S1还包括：S11：制备出全氟磺酰醚单体；S12：将所述全氟磺酰醚单体、聚四氟乙烯和乙烯发生聚合反应，形成含有钠离子的部分氟磺酰氟树脂；S13：将上述部分氟磺酰氟树脂中的钠离子用氢离子替换，形成部分氟磺酰氟树脂；

S2：向所述部分氟磺酰氟树脂的低碳醇溶液中加入聚四氟乙烯膜，制备复合质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，所述全氟磺酰醚单体为环砜与碳酸钠发生缩合反应形成的，所述环砜为四氟乙烯与三氧化硫发生反应形成的。

3.根据权利要求1所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

S21：将所述部分氟磺酰氟树脂溶入低碳醇溶液中，制备出混合溶液A；

S22：将聚四氟乙烯膜浸入至所述混合溶液A中，制备出混合溶液B；

S23：向所述混合溶液B中加入高沸点溶剂，制备出混合溶液C；

S24：加热所述混合溶液C，并且静置所述混合溶液C至少3小时。

4.根据权利要求3所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述低碳醇溶液为甲醇溶液、乙醇溶液和异丙醇溶液中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯膜的厚度为15um-25um。

6.根据权利要求5所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯膜为多孔聚四氟乙烯膜，所述多孔聚四氟乙烯膜的孔径为0.3um-0.5um。

7.根据权利要求3所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S23中，所述高沸点溶剂为二甲基亚砜或/和N-二甲基乙酰胺溶剂。

8.根据权利要求1所述的一种复合型质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括如下步骤：

S3：将所述复合型质子交换膜置于150℃-180℃的真空环境内，对所述复合型质子交换膜进行挤压，使温度降至60℃以下，在所述复合型质子交换膜表面涂喷所述部分氟磺酰氟树脂的低碳醇溶液；

S4：重复所述步骤S3至少三次，使所述复合型质子交换膜恢复至温度阈值。

9.一种复合型质子交换膜，其特征在于，所述复合型质子交换膜采用如权利要求1-8中任意一项所述的一种复合型质子交换膜的制备方法制备得到，所述复合型质子交换膜包括部分氟磺酰氟树脂和聚四氟乙烯膜，所述部分氟磺酰氟树脂嵌入所述聚四氟乙烯膜的间隙孔中。