[发明专利]磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将聚苯并咪唑溶解于有机溶剂中进行纯化处理，得到聚苯并咪唑溶液；步骤S1包括以下步骤：

S1.1、将聚苯并咪唑溶解于第一有机溶剂中以制得摩尔浓度为0.1mol/L ～0.4mol/L的聚苯并咪唑溶液，恒温保持2～4h，除去第一有机溶剂后，获得固态的苯并咪唑聚合物；

S1.2、往所述苯并咪唑聚合物逐滴加入第二有机溶剂，恒温保持2～4h，获得摩尔浓度为0.1mol/L ～0.4mol/L的聚苯并咪唑溶液；

所述第二有机溶剂与第一有机溶剂不同；

S2、将所述聚苯并咪唑溶液在平板上涂布成膜，干燥；

涂布时，所述平板的表面温度为40℃～60℃；控制成膜的速度为10 cm/min～25 cm/min；干燥温度为60℃～80℃；

S3、在磷酸蒸汽氛围中进行酸性改性；

磷酸蒸汽氛围的饱和蒸汽压为0.65 KPa -0.68 KPa；

S4、真空下高温固化，获得磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为浓度30%的稀硫酸溶液、二甲基亚砜、N ,N-二甲基乙酰胺或者N ,N-二甲基甲酰胺；

所述第二有机溶剂为浓度30%的稀硫酸溶液、二甲基亚砜、N ,N-二甲基乙酰胺或者N ,N-二甲基甲酰胺，并且所述第二有机溶剂与所述第一有机溶剂不同。

3.根据权利要求1所述的磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S1.1中，所述第一有机溶剂的温度为30℃～50℃；

步骤S1.2中，所述第二有机溶剂的温度为40℃～50℃。

4.根据权利要求1所述的磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S1还包括以下步骤：

S1.3、往步骤S1.2获得的聚苯并咪唑溶液中再加入第二有机溶剂，控制其摩尔浓度为0.1mol/L ～0.3mol/L，真空下除去水分，恒温保持2～4h。

5.根据权利要求4所述的磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S1.3中，真空度为0.65 KPa-0.68 KPa。

6.根据权利要求1所述的磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法，其特征在于，步骤S4中，在真空度为-0.1 MPa，温度100℃～120℃下固化4～8h。

7.一种磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的磷酸改性聚苯并咪唑质子交换膜的制备方法制得。