[发明专利]一种增强型质子交换膜连续制备工艺

权利要求书

1.一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配置混合溶液一，所述混合溶液一包括表面活性剂、聚四氟乙烯乳液和纳米添加物；

(2)在所述混合溶液一中加入全氟磺酸树脂液，搅拌均匀后，得到混合溶液二，将混合溶液二一次性流延成模，再进行干燥处理，得到聚四氟乙烯复合膜；

(3)将所述聚四氟乙烯复合膜依次经过水洗和醇洗，得到所述质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：所述混合溶液一的溶剂为水和醇的混合，所述水和醇的体积比为1∶1-2，所述表面活性剂的添加量为聚四氟乙烯乳液质量的5％-10％，所述纳米添加物的添加量为聚四氟乙烯乳液质量的10％-20％，所述全氟磺酸树脂液的质量浓度为5％-20％，所述全氟磺酸树脂液中固含量和聚四氟乙烯乳液中固含量的质量比例为1-3∶1；步骤(1)和步骤(3)所述的醇各自独立地选择异丙醇、乙醇、正丙醇中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：所述表面活性剂为离子表面活性剂，具体为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、扩散剂NNO、扩散剂MF、烷基聚醚、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：所述纳米添加物为改性玻璃纤维、杂多酸、无机氧化物中的一种或多种的组合；所述纳米添加物的颗粒粒径为5-50nm，具体为Ag₂O、Al₂O₃、ZnO、TiO₂、SiO₂、CaO、ZrO₂、Fe₂O₃、SiC和磷钨酸、磷钼酸和硅钨酸中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：所述混合溶液二成膜过程中喷射稀释混合液，喷射流量为0.08-0.15ml/s，喷射频率为8s/次，所述稀释混合液的温度为40-60℃；所述稀释混合液为水和高沸点有机溶剂，所述高沸点有机溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基酰胺中的一种或多种组合。

6.根据权利要求5所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：步骤(2)中采用流延机实现混合溶液二的一次流延成膜，所述流延机包括装有步骤(2)中混合溶液二的下料箱，所述流延机内靠近下料箱的出料口处设有雾化喷头(1)，所述雾化喷头(1)与装有稀释混合液的料盒管路连接，所述雾化喷头(1)喷射稀释混合液作用至混合溶液二内，所述料盒内设有对料盒内液体作用的加热系统。

7.根据权利要求1所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：步骤(2)中的混合溶液二通过两道纳米级滤网过滤后再进行流延成模，两道纳米级滤网的孔径分别为100nm和50nm。

8.根据权利要求1所述的一种增强型质子交换膜连续制备工艺，其特征在于：步骤(1)搅拌温度为室温，搅拌时间为2-8h，搅拌需要在氮气或惰性气氛下进行；步骤(2)中干燥温度在60-120℃。

9.一种权利要求1-8任一所述的制备工艺所制备的增强型质子交换膜。

10.一种权利要求9所述的质子交换膜在燃料电池中的应用。