CN107434785A - 离子液体的制备方法、离子液体及离子液体在隔膜制备中的应用 - Google Patents

离子液体的制备方法、离子液体及离子液体在隔膜制备中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种离子液体的制备方法，特别涉及一种咪唑类离子液体的制备方法，其制备的离子液体及该离子液体在隔膜制备中的应用。本发明提供一种离子液体的制备方法，由反应物在反应容器内进行反应合成离子液体，其特征在于：所述反应物为咪唑或含有取代基的咪唑、氯化氢气体与碳酸酯；所述氯化氢气体从反应容器底部由下而上通入反应容器内。本发明制备的咪唑类离子液体合成方法简单，成本低；合成的咪唑类离子液体含水量低且纯度高，适合工业化大生产的需求。

Description

离子液体的制备方法、离子液体及离子液体在隔膜制备中的 应用
技术领域
本发明涉及一种离子液体的制备方法，特别涉及一种含水量低的咪唑类离子液体的制备方法，其制备的离子液体及该离子液体在隔膜制备中的应用。
背景技术
离子液体(ionic liquid)是完全由离子组成的液态物质，其在室温或低温(-97℃～100℃)下为液体，因此又称室温/低温熔融盐(room/low temperature molten salt)，或称液体有机盐(liquid organic salt)。离子液体的种类很多，根据有机阳离子的不同，可以将离子液体分为季铵盐类、季鏻盐类、含氮杂环鎓盐类等；其中，含氮杂环型离子液体包括咪唑鎓盐类、吡啶鎓盐类、哌啶盐类、吡咯烷盐类等。此外，组成离子液体的阴离子种类繁多，无机阴离子包括F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、CO3 2-、PF6 -、BF4 -、C2O4 2-、SO4 2-、PO4 3-、Al2Cl7 -等，有机阴离子包括CH3COO-、CF3SO3 -、C4H9SO3 -、CF3COO-、N(CF3SO2)2 -、N(C2F5SO2)2 -、N(C4F9SO2)2 -、N[(CF3SO2)(C4F9SO2)]-、C(CF3SO2)3 -等。从理论上讲，离子液体的种类可以有1018种之多。离子液体的物理化学性质会随着结构改变而改变，研究者可以根据离子液体的物理化学性质与其结构之间的关系，来调整离子液体的结构使其具有实际应用所需要的某些物理化学性质。例如，一般认为作为锂二次电池电解质的离子液体需具有低熔点、低粘度、高离子电导率以及宽电化学窗口等性质，虽然这些性能往往不能同时兼顾，但可通过调整离子液体阳、阴离子的结构使其尽可能满足这些物理化学性质的要求。
几种常见的离子液体的阳离子和阴离子的结构如下所示：
近年来，离子液体作为化学电源电解质使用的研究越来越多；其中，其作为锂电池体系电解质的研究也已经成为电化学领域的一个重要分支。化学电源中尤其是锂电池体系，对电解质的纯度要求非常高，一般电解质中卤素杂质含量(Cl-、Br-、I-)在15ppm以下，水分含量在80ppm以下，若离子液体电解质中含有水分，则水分会与电解质中的锂盐、溶剂以及电极中的活性物质发生化学反应，造成电池胀气、鼓包等现象。离子液体由于亲水性，除去其中的水份很困难，但是有很多场合需要严格控制离子液体中的水份，例如做为锂离子电池电解液、无水合成中的溶剂等。所以从合成过程上控制离子液体中的水份，比合成之后再除水更有意义。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种离子液体的制备方法，由反应物在反应容器内进行反应合成离子液体，所述反应物为咪唑或含有取代基的咪唑、氯化氢气体与碳酸酯；所述氯化氢气体从反应容器底部由下而上通入反应容器内。
本发明中离子液体的制备方法主要是合成咪唑类离子液体，离子液体种类很 多，咪唑类离子液体是其中的一种。咪唑类离子液体具有一些特殊的性质，例如与其它类型的离子液体相比，咪唑离子液体的稳定性好、溶解能力强等。特别是1，3－二取代咪唑的盐酸盐和乙酸盐，具有很强的溶解高分子化合物的能力，十分引人注目。而咪唑盐酸盐一般来说又是制备其它咪唑盐离子液体的原料，所以咪唑盐酸盐的合成显得尤为重要。
本发明离子液体的制备方法中对反应物的加入方式不作限定，可以先将咪唑或含有取代基的咪唑、与碳酸酯事先置于反应容器内，再从反应容器底部由下而上将氯化氢气体通入反应容器内；也可以将氯化氢气体从反应容器底部由下而上通入反应容器内的同时，将反应物咪唑或含有取代基的咪唑、与碳酸酯从反应容器底部由上而下通入反应容器内；还可以先通入咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体，再通入碳酸酯等。
本发明可以采用对流混合，即当氯化氢气体采用从反应容器底部由下而上通入反应容器内，且同时咪唑/取代咪唑，和/或碳酸酯的混合物由上而下加入反应釜中。上述氯化氢也可以通入搅拌状态的咪唑/取代咪唑，和/或碳酸酯的混合物中。如果采用上述对流的方式混合，可以方便的使用质量流量计来分别控制液体原料和气体原料的加入量。一般来说，以化学方程式中的质量比计量加入，混合效果会更好，也易于工业生产。例如，对于N-乙基咪唑和氯化氢的对流混合而言，加入质量的速率之比约为2.6。
本发明中所述氯化氢气体从反应容器底部由下而上通入反应容器内，这种通入方式可以使气态氯化氢与咪唑或含有取代基的咪唑、碳酸酯充分接触，提高反应速率和单位时间内的产量。本发明中所有原料可以一起加入操作简单方便，且采用氯化氢气体作为反应原料，大大降低了制备的咪唑类离子液体的含水量。
作为优选，所述反应容器内壁由钽、镍、镍-铬-铁基固溶强化合金、哈氏合金、双相钢及不锈钢中至少一种材料制备而成。本发明镍-铬-铁基固溶强化合金可以选用Inconel600，哈氏合金可以选择哈氏C，双相钢可以选择双相钢2507，不锈钢可以选择不锈钢316L。本发明对内壁材料的具体使用型号不作限制，本发明优选的这些内壁材料可以保证在整个反应过程中与反应物接触的反应容器内壁基本不被腐蚀，保证反应后产物的纯度。
作为优选，所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙 烯酯、碳酸丙烯酯、苯基碳酸甲酯、苯基碳酸乙酯及碳酸二苄酯中至少一种。
作为优选，所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸二乙酯中至少一种。
作为优选，所述含有取代基的咪唑具有如下结构：
其中，R选自含1-4个碳原子的烷烃或烯烃；R1、R2、R3选自含1-4个碳原子的烷烃、烯烃或氢原子。本发明优选此结构的咪唑类化合物，因为该类化合物在市场上容易购买成本低，且容易提纯，非常适合工业化大生产需求。此外，此类咪唑类化合物对锂盐有良好的溶解能力可以形成电解质。
作为优选，所述含有取代基的咪唑选自如下结构中至少一种：
作为优选，所述氯化氢通入时控制反应容器内的温度为0～100℃。本发明在反应容器内通入氯化氢气体时优选温度为0～100℃，如果温度过高，碳酸酯会产生蒸汽不易进料更不易与氯化氢气体充分接触；此外，温度过高容易出现副反应，使反应后得到的咪唑类离子液体纯度降低。作为进一步优选，所述氯化氢通入时控制反应容器内的温度为25～90℃。
作为优选，所述反应的温度控制为100～200℃。本发明将咪唑类离子液体的反应温度控制在100～200℃仍然可以保证反应物充分反应，因为温度过高则对设备等要求会增加，不能满足工业化生产的需求；温度过低则反应不够充分。
作为优选，所述反应物为碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯或苯基碳酸甲酯、咪唑或 含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为100～160℃。作为进一步优选，所述反应物为碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯或苯基碳酸甲酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为120～150℃。
作为优选，所述反应物为碳酸二乙酯或苯基碳酸乙酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为150～200℃。作为进一步优选，所述反应物为碳酸二乙酯或苯基碳酸乙酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为160～190℃。
作为优选，所述反应物为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为130～170℃。作为进一步优选，所述反应物为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为140～160℃。
本发明人长期研究发现，反应物中碳酸酯活性程度与反应温度有密切关系，碳酸酯中反应活性较高的如碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯或苯基碳酸甲酯，在本发明做反应物时可以控制合成反应中温度较低；碳酸酯中反应活性较低的如碳酸二乙酯或苯基碳酸乙酯，在本发明做反应物时需要控制合成反应的温度稍高。因此，通过长期研究，本发明人发现可以在不同的碳酸酯进行反应时控制不同的反应温度，这样可以使反应更高效更节省。此外，以氯化氢气体代替盐酸作为反应物，一方面容易控制离子液体的低水含量，另一方面氯化氢气体作为反应物比盐酸有更高的活性，所需的反应温度也有所降低。更重要的是以氯化氢气体作为反应物使乙基化和羟乙基化等成为可能。目前用碳酸酯做烷基化试剂，很难对咪唑上的氮原子乙基化。而本发明人发现，用氯化氢气体作为反应物，可以在氮原子上乙基化，并且使反应温度低、产率高。
作为优选，所述反应的绝对压力控制为0.1～3.0Mpa。作为进一步优选，所述反应的绝对压力控制为0.8～2.0Mpa。作为更进一步优选，所述反应的绝对压力控制为1.0～1.5Mpa。
作为优选，所述反应的时间控制为0.1～20小时。作为进一步优选，所述反应的时间控制为4～10小时。作为进一步优选，所述反应的时间控制为2～3小时。
本发明第二个目的是提供一种离子液体，采用上述的离子液体的制备方法制 备而成。
本发明第三个目的是提供上述隔膜的制备方法，包括以下步骤：将离子液体、隔膜制备原料及溶剂配置成混合溶液；所述混合溶液成膜后通过萃取剂置换出离子液体与溶剂形成多孔膜。本发明中成膜可以在凝胶浴中进行，凝胶浴可以为水或二氯甲烷；所述凝胶浴还可以包括N－甲基吡咯烷酮、N,N－二甲基乙酰胺、N,N－二甲基甲酰胺、二甲亚砜及磷酸三乙酯中至少一种。
本发明的离子液体可以作制备隔膜的造孔剂和溶剂同时使用。本发明选择离子液体作为造孔剂和溶剂，具有以下优点：(1)离子液体是离子性物质，既有盐的性质，又有有机物的性质，所以溶解能力强；(2)离子液体具有较好的热稳定性和化学稳定性，大多数离子液体的分解温度在400℃以上，与一般溶剂沸点差别较大，有利于与其他溶剂的分离及重复利用；(3)无闪点，燃点高，保证了在使用过程及回收过程中的安全性。
作为优选，所述隔膜制备原料选自芳香族聚酰胺、对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中至少一种。本发明中聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物即PVDF-HFP共聚物。
作为优选，所述隔膜的平均孔径为0.01～1μm；所述隔膜的孔隙率为40～75％。
具体实施方式
以下的具体实施例对本发明展开了详细的描述，然而本发明并不限制于以下实施例。
实施例1
将N-乙基咪唑(4.1kg)与5.0kg碳酸二甲酯置于双相钢2507材质的反应器中，用泵抽除大部分空气。然后边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(1.57kg)，在此过程中通过适当的降温控制反应容器内温度保持在25～60℃。加完氯化氢后，升温至130℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-甲基-3-乙基咪唑盐酸盐(6.2kg)。
实施例2
将N-乙基咪唑(2.9kg)从哈氏C材质的反应器的上部由上而下慢慢加入， 同时边搅拌边从反应器底部由下而上通入氯化氢气体(1.10kg)，由质量流量计控制N-乙基咪唑和氯化氢的加入速率之比约为2.6(以质量计)，且控制反应器内的温度不超过90℃。加完N-乙基咪唑和氯化氢后，再通入5.0kg碳酸甲乙酯。加料完成后升温至130℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在1.8MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-甲基-3-乙基咪唑盐酸盐(4.3kg)。
实施例3
将N-乙基咪唑(7.0kg)置于Inconel600材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(2.66kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～100℃。加完N-乙基咪唑和氯化氢后，再通入10.0kg碳酸二乙酯。加料完成后升温至180℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.2MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1，3-二乙基咪唑盐酸盐(11.6kg)。
实施例4
将咪唑(0.55kg)和碳酸二甲酯(2.5kg)置于钽材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(0.30kg)，反应容器内温度上升至60℃左右。加料完成后升温至135℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.5MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1，3-二甲基咪唑盐酸盐(0.96kg)。
实施例5
将N-乙基咪唑(3.5kg)和苯基碳酸甲酯(6.5kg)置于哈氏C材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(1.33kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在80～100℃。加料完成后升温至130℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在1.5MPa左右。反应结束并降至室温后，减压在100℃下除去低沸点物，得到1-甲基-3-乙基咪唑盐酸盐(5.2kg)。
实施例6
将N-乙基咪唑(3.5kg)置于双相钢2507材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(1.33kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～100℃。加完氯化氢后，再向反应器内通入苯基碳酸乙酯(6.8kg)。加料完 成后升温至178℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.0MPa左右。反应结束并降至室温后，减压在90℃下除去低沸点物，得到1，3-二乙基咪唑盐酸盐(5.7kg)。
实施例7
将2-甲基-1-乙基咪唑(2.0kg)和碳酸二甲酯(2.2kg)置于不锈钢316L材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(0.66kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～85℃。加完氯化氢后，升温至135℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.2MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1，2-二甲基-3-乙基咪唑盐酸盐(2.8kg)。
实施例8
将N-丙基咪唑(2.0kg)和碳酸二甲酯(2.4kg)置于双相钢2507材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(0.66kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～90℃。加完氯化氢后，升温至133℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.0MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-甲基-3-丙基咪唑盐酸盐(2.8kg)。
实施例9
将N-丙基咪唑(3.0kg)和碳酸二乙酯(3.8kg)置于哈氏C材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(0.99kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～100℃。加完氯化氢后，升温至180℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.0MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-乙基-3-丙基咪唑盐酸盐(4.6kg)。
实施例10
将N-甲基咪唑(2.5kg)和碳酸二乙酯(3.8kg)置于金属钽材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(1.11kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在70～100℃。加完氯化氢后，升温至182℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.2MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-乙基-3-丙基咪唑盐酸盐(4.3kg)。
实施例11
将1，2-二甲基咪唑(2.5kg)和碳酸二乙酯(3.8kg)置于金属钽材质的反应 器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(1.11kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～100℃。加完氯化氢后，升温至183℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.0MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-乙基-3-丙基咪唑盐酸盐(4.3kg)。
实施例12
将2-甲基-1-乙基咪唑(2.0kg)和碳酸二乙酯(2.4kg)置于双相钢2507材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(0.66kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～90℃。加完氯化氢后，升温至185℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2.2MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到2-甲基-1，3-二乙基咪唑盐酸盐(3.0kg)。
实施例13
将2-甲基-1-乙基咪唑(2.0kg)和碳酸乙烯酯(2.0kg)置于双相钢2507材质的反应器中，边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(0.66kg)，通过适当的降温控制反应容器内温度保持在60～100℃。加完氯化氢后，升温至160℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在1.8MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到2-甲基-1-二乙基-3-(2-羟乙基)咪唑盐酸盐(3.3kg)。
实施例14
将N-烯丙基咪唑(3.2kg)与3.2kg碳酸二甲酯置于哈氏C材质的反应器中，用泵抽除大部分空气。然后边搅拌边从反应器底部通入氯化氢气体(1.09kg)，在此过程中通过适当的降温控制反应容器内温度保持在20～35℃。加完氯化氢后，升温至128℃，此时反应器中的压力会上升。通过阀门放出气体使压力维持在2MPa左右。反应结束并降至室温后，减压除去低沸点物，得到1-甲基-3-烯丙基咪唑盐酸盐(4.6kg)。
实施例15
200g聚间苯二甲酰间苯二胺短纤维溶于1200g DMAC(二甲基乙酰胺)溶剂中，制得聚合物溶液，聚合物质量百分比浓度为16.7％。将600g的2-甲基-1，3-二乙基咪唑盐酸盐与150g去离子水在搅拌釜中进行混合，搅拌釜加热至50℃。分别将前期制备好的离子液体溶液和聚间苯二甲酰间苯二胺溶液按照质量比1： 1.4，计量注入三螺杆机中混合分散，通过熔体泵，在模头挤出，进入凝胶浴形成薄膜，凝胶浴中水的质量所占比例为0.3，凝胶浴温度为50℃，凝胶时间为80秒。接着，将上述薄膜牵引进入萃取槽中，萃取槽的温度为80℃，用水萃取出溶剂，从而形成多孔结构的薄膜。最后，将上述多孔薄膜经过红外干燥，干燥温度为120℃。除静电后完成收卷。测得透气率为86秒/100CC。(实施例15所使用的2-甲基-1，3-二乙基咪唑盐酸盐为本发明实施例12所制备)
实施例16
将180gPVDF(聚偏氟乙烯)溶于1000g DMAC溶剂中，制得聚合物溶液，聚合物质量百分比浓度为33.3％。将400g的1-甲基-3-丙基咪唑盐酸盐与320g水烷在搅拌釜中进行混合得到离子液体溶液。分别将前期制备好的离子液体溶液和PVDF聚合物溶液按照质量比1：1.6，计量注入混合釜，负压条件下搅拌均匀，通过熔体泵，在模头挤出，进入凝胶浴形成薄膜，凝胶浴中水的质量所占比例为0.3，凝胶浴温度为50℃，凝胶时间为30秒。接着，将上述薄膜牵引进入萃取槽中，萃取槽的温度为60℃，用水萃取出溶剂，从而形成多孔结构的薄膜。最后，将上述多孔薄膜经过鼓风干燥，干燥温度为90℃。除静电后完成收卷。测得透气率为120秒/100CC。(实施例16所使用的1-甲基-3-丙基咪唑盐酸盐为本发明实施例12所制备)
实施例17
200g聚苯砜对苯二甲酰胺短纤维与2000g的1-乙基-3-丙基咪唑盐酸盐在搅拌釜中进行混合，搅拌釜加热至50℃。然后将其注入三螺杆机中混合分散，通过熔体泵，在模头挤出，进入凝胶浴形成薄膜，凝胶浴中水的质量所占比例为0.3，凝胶浴温度为55℃，凝胶时间为80秒。接着，将上述薄膜牵引进入萃取槽中，萃取槽的温度为80℃，用水萃取出溶剂，从而形成多孔结构的薄膜。最后，将上述多孔薄膜经过红外干燥，干燥温度为120℃。除静电后完成收卷。测得透气率为76秒/100CC。(实施例17所使用的2-甲基-1，3-二乙基咪唑盐酸盐为本发明实施例9所制备)。

Claims (25)

1.离子液体的制备方法，由反应物在反应容器内进行反应合成离子液体，其特征在于：所述反应物为咪唑或含有取代基的咪唑、氯化氢气体与碳酸酯；所述氯化氢气体从反应容器底部由下而上通入反应容器内。
2.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应容器内壁由钽、镍、镍-铬-铁基固溶强化合金、哈氏合金、双相钢及不锈钢中至少一种材料制备而成。
3.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯基碳酸甲酯、苯基碳酸乙酯及碳酸二苄酯中至少一种。
4.如权利要求3所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸二乙酯中至少一种。
5.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述含有取代基的咪唑具有如下结构：
其中，R选自含1-4个碳原子的烷烃或烯烃；R1、R2、R3选自含1-4个碳原子的烷烃、烯烃或氢原子。
6.如权利要求5所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述含有取代基的咪唑选自如下结构中至少一种：
7.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述氯化氢通入时控制反应容器内的温度为0～100℃。
8.如权利要求7所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述氯化氢通入时控制反应容器内的温度为25～90℃。
9.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的温度控制为100～200℃。
10.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应物为碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯或苯基碳酸甲酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为100～160℃。
11.如权利要求10所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应物为碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯或苯基碳酸甲酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为120～150℃。
12.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应物为碳酸二乙酯或苯基碳酸乙酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为150～200℃。
13.如权利要求12所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应物为碳酸二乙酯或苯基碳酸乙酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为160～190℃。
14.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应物为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为130～170℃。
15.如权利要求14所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应物为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯、咪唑或含有取代基的咪唑、与氯化氢气体；所述反应的温度控制为140～160℃。
16.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的绝对压力控制为0.1～3.0Mpa。
17.如权利要求16所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的绝对压力控制为0.8～2.0Mpa。
18.如权利要求17所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的绝对压力控制为1.0～1.5Mpa。
19.如权利要求1所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的时间控制为0.1～20小时。
20.如权利要求19所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的时间控制为4～10小时。
21.如权利要求19所述离子液体的制备方法，其特征在于：所述反应的时间控制为2～3小时。
22.一种离子液体，采用如权利要求1所述的离子液体的制备方法制备而成。
23.一种隔膜的制备方法，采用如权利要求22所述的离子液体作为造孔剂，包括以下步骤：将离子液体、隔膜制备原料及溶剂配置成混合溶液；所述混合溶液成膜后通过萃取剂置换出离子液体与溶剂形成多孔膜。
24.如权利要求23所述隔膜的制备方法，其特征在于：所述隔膜制备原料选自芳香族聚酰胺、对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中至少一种。
25.如权利要求23所述隔膜的制备方法，其特征在于：所述隔膜的平均孔径为0.01～1μm；所述隔膜的孔隙率为40～75％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021002848A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-07 Multi-Chem Group, Llc Ionic liquid corrosion inhibitors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101780378A (zh) * 2010-03-19 2010-07-21 浙江大学 一种以离子液体为制膜介质制备含氟聚合物微孔膜的方法
CN102060775A (zh) * 2010-12-24 2011-05-18 浙江师范大学 一种咪唑类离子液体的制备方法
CN103252174A (zh) * 2013-06-06 2013-08-21 东华理工大学 一种压电性聚偏氟乙烯多孔膜及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101780378A (zh) * 2010-03-19 2010-07-21 浙江大学 一种以离子液体为制膜介质制备含氟聚合物微孔膜的方法
CN102060775A (zh) * 2010-12-24 2011-05-18 浙江师范大学 一种咪唑类离子液体的制备方法
CN103252174A (zh) * 2013-06-06 2013-08-21 东华理工大学 一种压电性聚偏氟乙烯多孔膜及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHEN LIU ET AL.: ""Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) membrane preparation with an ionic liquid via thermally induced phase separation melt technology"", 《APPLIED MECHANICS AND MATERIALS》 *
李绍芬 编著: "《化学与催化反应工程》", 31 May 1986 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021002848A1 (en) * 2019-07-02 2021-01-07 Multi-Chem Group, Llc Ionic liquid corrosion inhibitors
US11987746B2 (en) 2019-07-02 2024-05-21 Halliburton Energy Services, Inc. Ionic liquid corrosion inhibitors

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