专利名称：一种全氟离子交换树脂的制备方法
技术领域：
本发明属于化学制剂的制备方法，特别涉及一种全氟离子交换树脂的制备方法。
背景技术：
全氟离子交换树脂含有磺酸和羧酸基团或磺酸和羧酸的盐的功能团，其用途广泛，如在燃料电池、电解槽及碱性水生成装置中作为膜使用，在许多化学反应中还可作为催化剂使用及在多种选择渗透过程中使用。一般讲，这些聚合物用熔融加工成所需产品，聚合物是可熔融加工的磺酰氟前身，然后水解转换成离子交换树脂膜，但也有许多产品是用液态复合物来制造的。现在国内还没有成批大量生产此类树脂的厂家，而国外一般采用以氢氟酸作成的四氟乙烯、全氟环氧丙烷、全氟烯基氧基磺酰氟、全氟烯基氧基羧酸酯为原料，通过共聚而得，此工艺复杂、工艺条件要求高、制造成本高、收率低。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种工艺简单、工艺条件要求低、制造成本低、所制得的成品性能稳定、收率高的全氟离子交换树脂的制备方法。
本发明的技术解决方案为取全氟类聚合物废料经螯合剂浸泡1～4小时，其中全氟类聚合物废料与螯合剂重量比为1∶0.1～1∶1，进行预处理，再按全氟类聚合物废料与溶剂的重量比1∶3～1∶100取溶剂，所说的溶剂是由占溶剂总重量5～90％的水、占溶剂总重量10～95％的单元醇或二元醇或多元醇中至少三种组份混合物组成，将所述溶剂与经预处理后的全氟类聚合物废料混合，在反应温度为0～180℃、反应时间为0.5～4小时的条件下，制得全氟离子交换树脂。
根据上述的全氟离子交换树脂的制备方法，所说的溶剂中还含有由单元醇或二元醇或多元醇所合成的醚。
根据上述的全氟离子交换树脂的制备方法，所说的溶剂中还含有醚类化合物。
本发明的优点是工艺简单、工艺条件要求低、制造成本低、所制得的成品性能稳定、收率高，适用于制备膜过程中废料的回收或者使用前已损坏膜的回收、在燃料电池中的废膜或者在电解槽上用过的膜的回收。
具体实施例方式
实施例1取100公斤全氟类聚合物废料，所说的全氟类聚合物废料含有-SO3M和-COOM，M是H、Na、K或NR4，R是H、CH3或C3H5，加入10～100公斤螯合剂，所说的螯合剂可采用氨基磺酸或EDTA，浸泡1～4小时，进行预处理，预处理后放入反应釜中，加入300～10000公斤溶剂，所说的溶剂是由占溶剂总重量5～90％的水、占溶剂总重量10～95％的乙醇、丙醇和聚醚多元醇组成，其中乙醇、丙醇和聚醚多元醇重量比为1.4∶1.4∶0.2(乙醇、丙醇和聚醚多元醇的重量也可任意配比)，混合均匀，放入釜中，在0～180℃下浸泡0.5～4小时，然后将混合料取出分离，除杂纯化后，水洗干燥得产品。
实施例2取100公斤全氟类聚合物废料，用10～100公斤螯合剂浸泡1～4小时，所说的螯合剂可采用氨基磺酸或EDTA，预处理后，放入反应釜中，再加入5000公斤由水、乙醇、丙醇和三甘醇组成的溶剂，所说的溶剂中水∶乙醇∶丙醇∶三甘醇重量比为2.4∶1.6∶1.6∶0.4，混合均匀，放入釜中，在25～150℃下浸泡30分钟后，取出分离，除杂纯化后，水洗干燥得产品。
实施例3取100公斤全氟类聚合物废料，经10～100公斤螯合剂浸泡1～4小时，所说的螯合剂可采用氨基磺酸或EDTA，预处理后，放入反应釜中，取3000公斤由水、乙醇、丙醇、丙三醇和聚醚多元醇组成的溶剂，所说的溶剂中水∶乙醇∶丙醇∶丙三醇∶聚醚多元醇重量比为2∶2∶2∶1或7∶1∶1∶1，混合均匀，放入釜中，在0～180℃之间加热并回流30分钟后，停止加热，冷却至室温18～25℃，取出分离，并纯化，水洗干燥得产品。
实施例4取100公斤全氟类聚合物废料，经10～100公斤螯合剂浸泡1～4小时，所说的螯合剂可采用氨基磺酸或EDTA，预处理后，放入反应釜中；取8000公斤由水、乙醇、异丙醇、三甘醇和聚醚多元醇组成的溶剂，其中水、乙醇、异丙醇、三甘醇、聚醚多元醇重量比为1∶1∶2∶1∶0.5或10∶1∶1∶1∶1，加入反应釜中，在0～180℃范围内加热并回流30分钟后，停止加热，冷却至室温15～25℃，取出分离，并纯化，水洗干燥得产品。
实施例5取100公斤全氟类聚合物废料，经10～100公斤螯合剂浸泡1～4小时，所说的螯合剂可采用氨基磺酸或EDTA，预处理后，放入反应釜中；取10000公斤由水、乙醚、异丙醇、三甘醇和聚醚多元醇组成的溶剂，其中水、乙醚、异丙醇、三甘醇、聚醚多元醇重量比为1∶1∶2∶1∶0.5或10∶2∶1∶1∶0.5，加入反应釜中，在0～180℃之间加热并回流30分钟后，停止加热，冷却至室温10～20℃，取出分离，并纯化，水洗干燥得产品。
实施例6
取100公斤全氟类聚合物废料，经10～100公斤螯合剂浸泡1～4小时，所说的螯合剂可采用氨基磺酸或EDTA，预处理后，放入反应釜中；取4000公斤由水、异丙醚、异丙醇、三甘醇和聚醚多元醇组成的溶剂，其中水、异丙醚、异丙醇、三甘醇、聚醚多元醇重量比为1∶1∶2∶1∶0.5或5∶1∶1∶1∶0.5，加入反应釜中，在0～180℃之间加热并回流30分钟后，停止加热，冷却至室温15～-25℃，取出分离，并纯化，水洗干燥得产品。
权利要求
1.一种全氟离子交换树脂的制备方法，其特征是取全氟类聚合物废料经螯合剂浸泡1～4小时，其中全氟类聚合物废料与螯合剂重量比为1∶0.1～1∶1，进行预处理，再按全氟类聚合物废料与溶剂的重量比1∶3～1∶100取溶剂，所说的溶剂是由占溶剂总重量5～90％的水、占溶剂总重量10～95％的单元醇或二元醇或多元醇中至少三种组份混合物组成，将所述溶剂与经预处理后的全氟类聚合物废料混合，在反应温度为0～180℃、反应时间为0.5～4小时的条件下，制得全氟离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述的全氟离子交换树脂的制备方法，其特征是所说的溶剂中还含有由单元醇或二元醇或多元醇所合成的醚。
3.根据权利要求1所述的全氟离子交换树脂的制备方法，其特征是所说的溶剂中还含有醚类化合物。
全文摘要
一种全氟离子交换树脂的制备方法，为取全氟类聚合物废料经螯合剂浸泡1～4小时，其中全氟类聚合物废料与螯合剂重量比为1∶0.1～1∶1，进行预处理，再按全氟类聚合物废料与溶剂的重量比1∶3～1∶100取溶剂，所说的溶剂是由占溶剂总重量5～90％的水、占溶剂总重量95～10％的单元醇或二元醇或多元醇中至少三种组份混合物组成，将所述溶剂与处理后的全氟类聚合物废料混合，在反应温度为0～180℃、反应时间为0.5～4小时的条件下，制得成品。优点是工艺简单、工艺条件要求低、制造成本低、所制得的成品性能稳定、收率高。
文档编号B01J39/20GK1562486SQ20041002139
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月14日 优先权日2004年3月14日
发明者张 杰 申请人:张 杰