[发明专利]具有离子敏感性的荷电聚偏氟乙烯共混多孔膜的制备方法及产品

摘要

一种具有离子敏感性的荷电聚偏氟乙烯共混多孔膜的制备方法。以甲基丙烯酸甲酯（MMA）和含有双键的可聚合型咪唑离子液体卤化盐（IL）作为反应单元，通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)合成荷电嵌段聚离子液体刷共聚物（PMMA-b-PIL），再将该共聚物用于聚偏氟乙烯（PVDF）膜的共混改性。本发明制备方法本发明所制备膜具有明显的离子敏感特性。本发明制备方法的聚离子液体刷嵌段共聚物的分子量及其分布容易控制，反应条件比较容易实现，易工业化，在水处理、控制释放、化学传感器、燃料电池等方面都具有很好的应用前景。

主权项

一种具有离子敏感性的荷电聚偏氟乙烯共混多孔膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）聚甲基丙烯酸甲酯RAFT大分子链转移剂的合成：将甲基丙烯酸甲酯单体、小分子RAFT链转移剂以及引发剂偶氮二异丁腈，按照100:1:0.33的摩尔比加入反应器内，并加入溶剂1,4‑二氧六环，在高纯N2气保护下混合搅拌均匀，通N240min之后，将反应瓶密封并移入60‑70℃油浴中反应12‑20小时后，将反应瓶迅速浸入冰/水混合物中进行淬冷以终止反应，然后，用甲醇将聚合物沉淀出来，并用甲醇反复清洗2‑5次，沉淀物于40℃下真空干燥至恒重，得到淡黄色聚甲基丙烯酸甲酯大分子链转移剂；（2）荷电嵌段聚离子液体刷共聚物的合成：将步骤（1）得到的聚甲基丙烯酸甲酯大分子链转移剂、可聚合型卤化咪唑离子液体及偶氮二异丁腈溶解在氮气气氛的溶剂DMF中，其中PMMA‑R：可聚合型卤化咪唑离子液体的摩尔比为1:20~1:80，偶氮二异丁腈加入量为聚甲基丙烯酸甲酯大分子链转移剂和可聚合型卤化咪唑离子液体总重量的0.05‑0.1%，通氮气40min后将反应瓶密封并移入60‑70℃油浴中反应12‑24h，后淬冷并沉淀，沉淀物于40℃下真空干燥48h以上得到荷电嵌段聚离子液体刷共聚物；（3）荷电聚偏氟乙烯共混多孔膜的制备：将荷电嵌段聚离子液体刷共聚物、聚偏氟乙烯、成孔剂以及溶剂按照配置成铸膜液，在60‑70℃下搅拌反应12‑24小时，然后静止脱泡，并在平板载体上用刮刀刮制150‑250μm初生平板液膜，并在温度为20‑40℃，相对湿度为40‑80%的空气中停留40秒以下；将平板载体上的初生液膜浸入20‑40℃的水浴中固化成膜，所述的铸膜液的组成及质量百分比为：聚偏氟乙烯：分子量在1×105~2×106，10‑12%；荷电嵌段聚离子液体刷共聚物：1‑8%；成孔剂：分子量为200‑20000的聚乙二醇，2‑4%；溶剂：N,N‑二甲基甲酰胺，N,N‑二甲基乙酰胺或N‑甲基吡咯烷酮，82%。