[发明专利]一种燃料电池用耐高温高透气性磺化微孔聚合物及其铂碳复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用耐高温高透气性磺化微孔聚合物，其结构式为：

其中，x 为聚合度，

其中 A 对应的单体为 A1-A9 中的任一种，

其中 B 对应的单体为 B1-B12 中的任一种，

。

2.一种按照权利要求 1 所述的燃料电池用耐高温高透气性磺化微孔聚合物的制备方法，其特征在于步骤为，将装配有搅拌器、温度计和转接头的四口烧瓶置于恒温油浴锅中，在氮气气氛中，将四羟基单体 A、磺化四氟单体 B、K2CO3 及极性有机溶剂 C 加入到四口瓶中，先在室温下搅拌 1-2 小时，后在 80 - 160℃下反应 1-30 小时，反应结束后，冷却至室温，加入蒸馏水，过滤得到滤饼，依次用甲醇、蒸馏水洗涤滤饼，真空干燥至恒重，得到磺化微孔聚合物 I 粉末。

3.按照权利要求 2 所述的燃料电池用耐高温高透气性磺化微孔聚合物的制备方法，其特征在于，所述极性有机溶剂 C 为 N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

4.按照权利要求 2 所述的燃料电池用耐高温高透气性磺化微孔聚合物的制备方法，其特征在于，所述四羟基单体 A、磺化的四氟单体 B、K 2 CO 3 的物质的量之比1:1:1-3。

5.一种铂碳复合膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤，

（1）磺化微孔聚合物混合液（E）的制备，将权利要求2中烘干的磺化微孔聚合物 I 溶于非质子极性溶剂 D 中，配成固含量为 5 - 25 wt.%的聚合物溶液，然后用 0.45 μm 的滤膜进行过滤，即为磺化微孔聚合物混合液 E；

（2）铂碳复合膜 II 的制备：按照铂碳催化剂与聚合物的质量比为 1-5:100，在磺化微孔聚合物混合液 E 中加入铂碳催化剂，经磁力搅拌或超声处理使催化剂均匀分散于聚合物溶液 E 中，形成分散液 G，然后将该分散液 G 均匀涂覆于平板玻璃上，调节涂覆的溶液层厚度，使其干燥后的厚度在 10 - 50 微米，再将涂覆分散液的平板玻璃放入惰性气氛烘箱或者真空烘箱中干燥，按照 60 ℃下 1 -5 小时，90 ℃下 1 - 5 小时，120 ℃下 1 - 5小时，150 ℃下 1 - 5 小时的程序升温方式进行热处理，待冷却至室温后，将薄膜从平板玻璃上剥离，即得磺化微孔聚合物铂碳复合膜 II。

6.按照权利要求 5所述的铂碳复合膜的制备方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂D 为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷中的一种或多种。