CN1237095C - 离子交换聚合物分散液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种分散在分散介质中的具有磺酸基团的离子交换聚合物和原纤维形式的氟烃聚合物的离子交换聚合物分散液。

Description

离子交换聚合物分散液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种离子交换聚合物分散液。

背景技术

氢-氧燃料电池由于其反应产物基本上只是水而作为对全球环境几乎没有负面影响的发电系统已引起人们注意。固体聚合物电解质燃料电池曾经安装在Gemini工程和生物卫星工程的空间飞船上，但当时的功率密度较低。后来，研制出更有效的碱性燃料电池，并在燃料电池空间应用包括目前使用的空间飞船占有优势。

随着现代技术的发展，固体聚合物电解质燃料电池由于下面两种原因再次引起人们的关注：(1)用作固体聚合物电解质的高导电膜的研制，和(2)通过使用碳作为载体和离子交换树脂涂料，使在气体扩散电极中使用的催化剂具有高活性。

为改善性能，通过增加其磺酸基团密度或减小膜厚度可以降低固体聚合物膜电解质的电阻。然而，磺酸基团密度大的增加会引起诸如膜电解质机械强度和拉伸强度变差或加工期间尺寸变化或耐久性变差，使之易于在长期操作中蠕变。另一方面，较薄的膜机械强度和拉伸强度低，因此，问题是固定到气体扩散电极时难以加工或处理。

作为解决上述问题的一种方法，提出用具有磺酸基团的氟型离子交换聚合物浸渍聚四氟乙烯(以后称作PTEF)多孔膜(JP-B-5-75835)。尽管这种方法能够提供薄膜，但仍存在的问题是包含多孔PTEF会阻止膜电阻充分下降。此外，当其用作固体聚合物电解质燃料电池中的电解质膜时，由于多孔PTEF和离子交换聚合物的粘合力差，在电池长期操作期间氢气泄漏增加，结果，存在电池性能下降的问题。

作为解决膜的高电阻问题的一种方法，提出用原纤维、织造织物或非织造织物形式的全氟烃聚合物增强的阳离子交换膜(JP-A-6-231779)。这种膜具有低的电阻，能提供燃料电池相当良好的发电特性，但是由于最小厚度为100-200微米的膜还不够薄，并且厚度不均匀，在发电特性和大量产生应用方面存在问题。而且，因为全氟烃聚合物和有磺酸基团的氟型离子交换聚合物之间粘合力不足，膜显示对氢气的高渗透性，使用这种膜的燃料电池发电不足。

发明内容

本发明目的是提供一种离子交换聚合物分散液，这种分散液能给出厚度均匀且小的各向同性离子交换膜，这种离子交换膜具有低电阻以及对氢气的低渗透性，对水分和热量的尺寸稳定性、高的撕裂强度和良好的能力，并能进行大量生产。

本发明提供一种分散在分散介质中的具有磺酸基团的离子交换聚合物和包含原纤维形式氟烃聚合物的离子交换聚合物分散液，还提供其制造方法。

由本发明具有磺酸基团的离子交换聚合物分散液和分散在分散介质中的原纤维形式的氟烃聚合物(以后称作本发明分散液)获得的离子交换膜包含均匀地在膜平面内的原纤维形式氟烃聚合物基增强材料(以后称作本发明的增强材料)。包含通过挤出成形获得的目前增强材料的普通膜是各向异性的，并且在MD(膜成形期间的挤出方向)和TD(垂直于MD的横向)显示不同强度。由本发明分散液获得的离子交换膜是各向异性不大的，甚至可能是各向同性，显示在所有方向提高的机械强度如抗撕裂强度、拉伸强度和其它机械强度。

所以，使用这样的膜用于固体聚合物电解质燃料电池的膜-电极组合件易于加工，由于热量和水分导致的尺寸变化很小而且是各向同性的。因此，能容易地制造过去难以制造的具有薄的阳离子交换膜的膜-电极组合件。

由于本发明分散液获得的膜不论MD或TD方向在所有方向都具有高机械强度，使用这样的膜的膜-电极组合件具有优良的耐久性。供给固体聚合物电解质燃料电池正极和负极的气体往往增湿至接近饱和蒸汽压，以保证电解质的质子渗透性。然而，膜-电极组合件的电流密度和蒸汽浓度的模拟显示电流密度分布不均匀，整个区域的水分和蒸汽压很可能是不均匀的，和由于部分膜或处于局部放热的催化剂层中的树脂脱水使组合件局部收缩或溶胀。本发明均匀分布在膜中的增强材料防止局部收缩或溶胀导致的机械变形和碎裂，提供具有薄膜的膜-电极组合件优良的耐久性。

本发明分散液还可用作和粉末催化剂的混合物，形成膜-电极组合件中的电极。即，含本发明增强材料的电极由本发明的分散液和粉末催化剂的混合物获得。

本发明中，作为原纤维状的氟烃聚合物的有PTFE或至少含95％(摩尔)源自四氟乙烯的聚合单元的共聚物。这样的共聚物必须能够纤化，较好的是四氟乙烯和含氟单体的共聚物，该共聚物至少包含99％(摩尔)源自四氟乙烯的聚合单元。具体而言，有PTFE、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(2，2-二甲基-1，3-间二氧杂环戊烯)共聚物、或四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)如四氟乙烯-全氟(丁烯基乙烯基醚)共聚物。最好是PTFE。

本发明分散液较好包含原纤维形式的氟烃聚合物，其量为分散液固体总含量的0.5-15％(质量)。如果小于0.5％(质量)，聚合物不具备充分的增强作用，如果大于15％(质量)，很可能导致高电阻。原纤维形式氟烃聚合物最好为固体总含量的2-10％(质量)，提供充分的增强作用，不会增加电阻，并通过防止本发明分散液变得太粘，有利于形成电解质膜或催化剂层。在此，原纤维形式氟烃聚合物量指不管是否纤化的可纤化氟烃聚合物总量，包括未纤化形式和纤化的聚合物。例如，如果聚合物是PTFE，PTFE含量以其中固体物质的总质量计。

本发明中使用的离子交换聚合物较好是具有磺酸基团的氟化聚合物，特别好是具有磺酸基团的全氟烃聚合物，从耐久性考虑，尤其当其构成燃料电池中使用的膜-电极组合件的部件时，尽管可以使用各种类型的聚合物。

作为有磺酸基团的全氟烃聚合物，共聚物较好的由源自全氟乙烯基化合物(由通式CF₂＝CF(OCF₂CFX)_m-O_p-(CF₂)_nSO₃H代表，其中X是氟原子或三氟甲基，m是0-3整数，n是0-12的整数，p是0或1，条件是当n为0时，p也是0)和源自全氟烯烃或全氟烷基乙烯基醚的聚合单元组成。例如，作为全氟乙烯基化合物，有下式1-4代表的任一化合物。在式1-4中，q是1-9的整数，r是1-8的整数，s是0-8的整数，z是2或3。

CF₂＝CFO(CF₂)_qSO₃H                               式1

CF₂＝CFOCF₂CF(CF₃)O(CF₂)_rSO₃H                 式2

CF₂＝CF(CF₂)_sSO₃H                                式3

CF₂＝CF[OCF₂CF(CF₃)]_zOCF₂CF₂SO₃H             式4

包含源自有磺酸基团的全氟乙烯基化合物的聚合单元的聚合物一般通过聚合有-SO₂F基团的全氟乙烯基化合物获得。有-SO₂F基团的全氟乙烯基化合物由于自由基聚合反应的反应活性低，一般和共聚单体如全氟烯烃或全氟(烷基乙烯基醚)共聚，尽管它也能单独聚合。对用于共聚单体的全氟烯烃例如可以是四氟乙烯、六氟丙烯等。通常较好的使用四氟乙烯。

作为共聚单体的全氟(烷基乙烯基醚)较好的是由CF₂＝CF-(OCF₂CFY)_t-O-R^f代表的化合物，其中Y是氟原子或三氟甲基，t是0-3的整数，R^f是C_uF_2u+1(1≤u≤12)代表的直链或支链的全氟烷基。CF₂＝CF-(OCF₂CFY)_t-O-R^f代表的化合物的较好例子包括式5-7代表的化合物。式5-7中，v是1-8的整数，w是1-8的整数，x是1-3的整数。

CF₂＝CFO(CF₂)_vCF₃                                式5

CF₂＝CFOCF₂CF(CF₃)O(CF₂)_wCF₃                  式6

CF₂＝CF[OCF₂CF(CF₃)]_xO(CF₂)₂CF₃              式7

除了全氟烯烃或全氟(烷基乙烯基醚)，其它含氟单体如全氟(3-氧杂庚-1，6-二烯)可以和有-SO₂F的全氟乙烯基化合物共聚为共聚物。

按耐热性，有磺酸基团的无氟聚合物或部分氟化聚合物较好是有磺酸基团的全氟烃聚合物。作为这样的离子交换聚合物，有包含式8代表的聚合单元和式9代表的聚合单元的共聚物，其中P¹是三苯基甲基(phenytriyl)、三联苯基甲基(biphenytriyl)、三萘基甲基(naphthalenetriyl)、三菲基甲基(phenanthrentriyl)或三蒽基甲基(anthracenetriyl)，P²是亚苯基，亚联苯基、亚萘基、亚菲基或亚蒽基、A¹是SO₃M基团(其中，M是或氢原子碱金属原子)或其可水解基团、B¹和B²各自是氧原子、硫原子、磺酰基、异亚丙基、条件是P¹和P²的结构异构体没有特别的限制，P¹和P²各自的至少一个氢原子可被氟原子、氯原子、溴原子或有1-3个碳原子的烷基取代。

                                       式8

-P²-B²-                                           式9

本发明中，离子交换聚合物的磺酸基团浓度即离子交换量宜为0.5-2.0meq/g干树脂，最好为0.7-1.6meq/g干树脂。如果在制备用于固体聚合物电解质燃料电池的电解质膜或电极中使用离子交换容量小于上述范围的离子交换聚合物，电解质膜或电极的电阻会较大，而如果离子交换容量大于上述范围，电解质膜或电极的机械强度会不足。

对本发明的分散液中的分散介质没有特别的限制，举例如下。

一元醇如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和异丙醇，和多元醇如乙二醇、丙二醇和甘油。

含氟醇如2，2，2-三氟乙醇、2，2，3，3，3-五氟-1-丙醇、2，2，3，3-四氟-1-丙醇、2，2，3，4，4，4-六氟-1-丁醇、2，2，3，3，4，4，4-七氟-1-丁醇和1，1，1，3，3，3-六氟-2-丙醇。

含氧或氮的全氟化合物，例如全氟三丁胺和全氟-2-正丁基四氢呋喃、氯氟烃如1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、氢氯氟烃如3，3-二氯-1，1，1，2，2-五氟丙烷、1，3-二氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷、以及极性溶剂如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜和水。

这些分散介质可以单独使用，或至少两种混合使用。本发明分散液浓度较好为使离子交换聚合物量为分散液总质量的0.3-30％(质量)，如果浓度低于0.3％(质量)，分散介质蒸发需要较长的时间，或减少蒸发时间就需要在高温下加热，导致离子交换树脂中离子束大小不可逆减小或降低质子渗透性。如果此浓度大于30％(质量)，本发明分散液过于粘性，在形成电解质膜或催化剂层时涂布性能差。最好浓度为5-25％(质量)。

下面描述本发明的分散液制备。本发明分散液可通过方法(1)或(2)获得。

(1)包括下列步骤的方法，在150℃至可纤化的氟烃聚合物熔点的温度下，混合有磺酸基团前体的含氟聚合物和能纤化的氟烃聚合物的混合步骤，使能纤化的氟烃聚合物纤化的纤化步骤，将磺酸基团前体转化为磺酸获得有磺酸基团的含氟聚合物的酸转化步骤，和将纤化了的氟烃聚合物和有磺酸基团的含氟聚合物在分散介质中分散的分散步骤。

(2)包括下列步骤的方法，混合有磺酸基团的聚合物溶液或分散液和能纤化的氟烃聚合物分散液的步骤，和向前一步骤中所获的混合溶液或分散液施加剪切力，使能纤化氟烃聚合物纤化的步骤。

方法(1)中，磺酸基团前体指能通过水解或酸处理转变为磺酸的基团，具体指-SO₂F基团、-SO₂Cl基团等。下面具体描述方法(1)。混合步骤和纤化可合并在一起。首先，有-SO₂F基团的氟化聚合物粉末和能纤化氟烃聚合物粉末在150℃和该氟烃聚合物熔点之间温度下在双螺杆挤出机中进行混合。使有-SO₂F基团的氟化聚合物和能纤化氟烃聚合物的粉末均匀混合，同时使能纤化的氟烃聚合物纤化，随后造粒。如果混合温度低于150℃，很难达到均匀混合有-SO₂F基团的氟化聚合物粉末和能纤化氟烃聚合物粉末，并使氟烃聚合物纤化。

为进一步使氟烃聚合物纤化，通过在另外的纤化步骤将料粒挤出成形为膜。在通过双螺杆挤出机混合(并由该挤出机形成膜)期间，通过对聚合物施加剪切力使氟烃聚合物纤化。

在随后的酸转化步骤，制成的颗粒或膜进行水解或酸处理，将-SO₂F基团转化为磺酸基团(-SO₃H基团)。在之后的分散步骤，酸转化步骤中获得的粒料或膜分散在分散介质中，得到本发明的分散液。较好的在粒料或膜分散于分散介质之前，使用粉碎器如冷冻粉碎机，将粒料或粉末粉碎为粒度在100微米至1毫米的粉末，以有利于分散。

在分散步骤，最好分散介质的温度为能使氟化聚合物溶解或均匀分散在分散介质中的温度。如果要求的温度高于分散介质在常压下的沸点，分散步骤可以在加压下进行。分散步骤中，分散介质的温度一般保持在室温至270℃范围，较好在60-250℃。如果温度太低，需要额外的努力或长的时间来均匀分散具有磺酸基团的氟化聚合物以及原纤维形式的氟烃聚合物。另一方面，如果温度太高，磺酸基团浓度下降。分散的持续时间一般约为1分钟至1天。通过搅拌或声处理(sonication)加速分散。

下面具体说明方法(2)。在该方法的第一步骤，通过将具有磺酸基团的聚合物溶解或分散在溶剂(分散介质)中获得的溶液与能在分散介质中纤化的氟烃聚合物的分散液进行混合。该方法可应用于含氟和无氟的离子交换聚合物。作为在此使用的溶剂和分散介质，可以使用前面所述的本发明分散液的分散介质例子中的任一分散介质，没有具体的限制。然后向制得的混合溶液是施加剪切力，使能纤化的氟烃聚合物纤化。具体而言，通过搅拌或研磨向能纤化的氟烃聚合物施加剪切力。使用能向该氟烃聚合物施加剪切力的任何搅拌器或研磨机，没有特别的限制。氟烃聚合物通过搅拌或研磨在分散液中纤化之后，获得本发明的分散液。

由于能纤化的氟烃聚合物的转变温度一般高于室温，可以在室温或更高温度下容易纤化。然而，具有特定分子量或包含特定比例的特定共聚物组分的氟烃聚合物在高温时的粘度太低，不能产生足够的剪切力，并且不能纤化。这样情况下，宜在室温进行搅拌或研磨。由于氟烃聚合物的纤化容易性随其分子量提高和其粒度减小而增加，因此具有高分子量和小粒度的氟烃聚合物为优选。

用扫描电子显微镜(SEM))可以确定本发明分散液中原纤维形式的氟烃聚合物的存在，具体通过下面的方法。

将本发明分散液滴在陪替氏培养皿中，以具有约30微米均匀厚度，在60℃烘箱中干燥并保持3小时，形成铸型薄膜。当从陪替氏培养皿剥离该铸型薄膜，在表面等离子体蚀刻之后在SEM下放大5,000-10,000倍观察该膜，可看到在纤化氟烃聚合物的短纤维。

观察的原纤维中直径小于1微米或更小的原纤维比例至少为70％为宜，最好至少为95％。如果该比例小于70％，原纤维对由本发明分散液制得的膜不具备足够的增强作用。

具体实施方式

实施例

实施例1

9,730克由源自四氟乙烯的聚合单元和源自CF₂＝CF-OCF₂CF(CF₃)O(CF₂)₂SO₂F的聚合单元组成的共聚物粉末(离子交换量为1.1meq/g干树脂；以后称作共聚物A)和270克PTEF粉末(产品名称：Fluon CD-1，由Asahi Glass Company，Limited制造)用双螺杆挤出机混合和挤出，制得9,500克粒料。这些粒料在以溶液总质量为基准，含有30％的二甲亚砜和15％氢氧化钾的水溶液中水解，再将其浸在1摩尔/升盐酸中16小时，转化为酸形式(磺酸基团)，用水洗涤后干燥。

将粒料分散在乙醇中，得到以分散液总质量为基准固含量为10％的含原纤维形式的氟烃聚合物的离子交换聚合物分散液，以固体为基准，含有2.7％的原纤维形式氟烃聚合物和有磺酸基团的全氟烃聚合物。

用模头涂布机，在具有硅氧烷剥离剂处理表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上涂布离子交换聚合物分散液，形成含有2.7％(质量)原纤维形式氟烃聚合物作为增强材料的30微米厚的离子交换膜。

为测定撕裂强度，该膜在90℃纯水中浸16小时，并从该离子交换膜上切割出宽5厘米，长15厘米的试样带。在各试样的纵向从短边的中心切割7.5厘米(即15厘米长度的一半)以上，提供两个宽度相等的腿。一个腿的一端固定在试验机的上夹具，另一个腿的一端固定在下夹具，从叉口撕裂该试样。测定25℃时夹具间距离以200毫米/分钟速度增大时的撕裂负荷。撕裂负荷除以样品厚度并平均5个样品的数值计算出撕裂强度。

由此测定的含原纤维离子交换膜的撕裂强度为2N/mm。

从含原纤维的离子交换膜是切出5毫米宽的试样带，保持在80℃和95％相对湿度的热恒湿器中，在该热恒湿器的横向以5毫米间隔平行放置5根铂丝，在频率为10KHz的交流电下测定铂丝间的AC阻抗，获得AC电阻率。当以5毫米间隔放置的5根铂丝提供对负极-正极距离变化时，在负极-正极距离为5、10、15和20毫米测定AC电阻。由负极-正极距离与电阻的曲线斜率计算膜的电阻率，因此可排除铂丝和膜之间的接触电阻的影响。负极-正极距离和测定的电阻显示线性关系，按照下面公式，由其斜率和厚度计算电阻率。

电阻率ρ(Ω·cm)＝样品宽度(cm)×样品厚度(cm)×负极-正极距离(Ω/cm)

计算含原纤维离子交换膜的电阻率为4(Ω·cm)。

实施例2

按照和实施例1相同的方式制备粒料，不同之处是，共聚物A粉末量改为9,600克，PTEF粉末量改为400克，按照和实施例1相同的方式由这些粒料制备含原纤维形式氟烃聚合物的离子交换聚合物分散液。

按照和实施例1相同的方式，使用这种离子交换聚合物分散液形成离子交换膜，并评价含原纤维离子交换膜。直径小于1微米的原纤维量为原纤维总量的96％。测定离子交换膜的电阻率和撕裂强度分别为4(Ω·cm)和4N/mm。

实施例3

按照和实施例1相同的方式制备包含原纤维形式氟烃聚合物和有磺酸基团的全氟烃聚合物的离子交换聚合物分散液，固含量为分散液总质量的10％，不同之处是，使用质量比为80/20的乙醇和去离子水的混合分散介质代替乙醇作为分散介质。

该离子交换聚合物分散液形成含2.7％(质量)原纤维形式氟烃聚合物作为增强材料的30微米厚的离子交换膜。按照和实施例1相同方式评价该含原纤维离子交换膜，直径小于1微米的原纤维量为原纤维总量的90％。测定离子交换膜的电阻率和撕裂强度分别为4(Ω·cm)和2N/mm。

实施例4

共聚物A水解，转化为酸形式，并分散在乙醇中，浓度为9％(质量)，制得的分散液浓缩到固含量为11.6％(质量)。在25,000rpm旋转速度下11克制得的分散液和0.25克PTFE分散液(产品名称：Aflon AD1，Asahi Glass Company，Limited)在均化器(产品名称：Polytron homogenizer Model K，Kinematica)中混合并分散10分钟，向PTFE分散液施加剪切力，促进纤维化。因此，获得包含原纤维形式氟烃聚合物和有磺酸基团的全氟碳聚合物的含原纤维形式氟烃聚合物的离子交换聚合物分散液。

按照和实施例1相同的方式，将该离子交换聚合物分散液形成离子交换膜。测定其电阻率和撕裂强度，分别为4(Ω·cm)和3N/mm。

实施例5(比较例)

按照和实施例1相同的方式制备固含量为分散液总量的10％的离子交换聚合物分散液，不同之处是，使用仅包括共聚物A的粒料，代替包括共聚物A和PTFE的粒料。

使用模头涂布机，将该离子交换聚合物分散液作为涂布溶液进行涂布，形成30微米厚的离子交换膜。测定其电阻率和撕裂强度，分别为4(Ω·cm)和0.5N/mm。

实施例6(比较例)

9,730克由源自四氟乙烯的聚合单元和源自CF₂＝CF-OCF₂CF(CF₃)O(CF₂)₂SO₂F的聚合单元组成的共聚物粉末(离子交换量为1.1meq/g干树脂)和270克PTEF粉末(产品名称：Fluon CD-1，由Asahi Glass Company，Limited制造)，用双螺杆挤出机混合和挤出，制得9,500克粒料。这些粒料通过单螺杆挤出机形成薄膜。然而，未制得小于150微米的薄膜，尝试减小厚度，因产生孔洞而未能继续。

本发明的离子交换聚合物分散液能够提供厚度均匀和高撕裂强度的离子交换膜。使用由本发明离子交换聚合物分散液获得的离子交换膜作为电解质膜的固体聚合物燃料电池的输出特性和耐久性优良。

日本专利申请2001-164820(2001年5月31日申请)和2001-172782(2001年6月7日申请)中揭示的全部内容，包括说明书、权力要求书和摘要全部参考结合于此。

Claims (11)

1.一种离子交换聚合物分散液，包含分散在分散介质中的具有磺酸基团的离子交换聚合物和原纤维形式的氟烃聚合物。

2.如权利要求1所述的离子交换聚合物分散液，其特征在于原纤维形式氟烃聚合物是聚四氟乙烯或至少包含95％摩尔的源自四氟乙烯的聚合单元的共聚物。

3.如权利要求1或2所述的离子交换聚合物分散液，其特征在于所述分散液包含占该分散液的固体总量0.5-15％质量的原纤维形式氟烃聚合物。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的离子交换聚合物分散液，其特征在于所述离子交换聚合物是有磺酸基团的氟化聚合物。

5.如权利要求4所述的离子交换聚合物分散液，其特征在于所述有磺酸基团的氟化聚合物由源自四氟乙烯的聚合单元和源自CF₂＝CF(OCF₂CFX)_m-O_p-(CF₂)_nSO₃H的聚合单元组成，其中X是氟原子或三氟甲基，m是0-3的整数，n是0-12的整数，p是0或1，条件是当n为0时，p也为0。

6.一种制备离子交换聚合物分散液的方法，所述离子交换聚合物分散液含有分散在分散介质中的离子交换聚合物和原纤维形式氟烃聚合物，所述的离子交换聚合物是具有磺酸基团的氟化聚合物，所述方法包括下列步骤：

在150℃至可纤化的氟烃聚合物熔点之间的温度下，混合有磺酸基团前体的氟化聚合物和能纤化的氟烃聚合物的混合步骤，

使能纤化的氟烃聚合物纤化的纤化步骤，

将磺酸基团前体转化为磺酸基团，获得有磺酸基团的氟化聚合物的酸转化步骤，

和将纤化了的氟烃聚合物和有磺酸基团的氟化聚合物分散在分散介质中的分散步骤。

7.如权利要求6所述的制备离子交换聚合物分散液的方法，其特征在于原纤维形式氟烃聚合物是聚四氟乙烯或至少包含95％摩尔源自四氟乙烯的聚合单元的共聚物。

8.如权利要求6所述的制备离子交换聚合物分散液的方法，其特征在于所述分散步骤中，分散介质温度保持在室温至270℃范围。

9.一种制备离子交换聚合物分散液的方法，所述离子交换聚合物分散液具有分散在分散介质中的具有磺酸基团的离子交换聚合物和原纤维形式氟烃聚合物，所述方法包括下列步骤：

混合有磺酸基团的聚合物的溶液或分散液和能纤化的氟烃聚合物分散液的步骤，

和向前一步骤中所获的混合溶液或分散液施加剪切力，使能纤化氟烃聚合物纤化的步骤。

10.如权利要求9所述的制备离子交换聚合物分散液的方法，其特征在于所述离子交换聚合物是有磺酸基团的氟化聚合物。

11.如权利要求9所述的制备离子交换聚合物分散液的方法，其特征在于原纤维形式氟烃聚合物是聚四氟乙烯或至少包含95％摩尔源自四氟乙烯的聚合单元的共聚物。