[发明专利]一种基于聚砜改性的具有超低水溶液溶胀度的燃料电池用阴离子膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于聚砜改性的具有超低水溶液溶胀度的燃料电池用阴离子膜及其制备方法，属于燃料电池技术领域。以氯仿为溶剂，将具有刚性高分子骨架结构的聚砜（PSF）颗粒完全溶解，作为膜基液。采用单纯的物理共混方法，将导电材料Gemini分子（顺丁烯二酸二乙酯撑基双[(十二烷基二甲基)氨/溴化铵]，名为G12‑2‑12）均匀掺杂到聚砜的氯仿铸膜液中。利用流延法在玻璃板上浇铸成膜，再将烘干的膜浸入氢氧化钾溶液中，制备氢氧根离子型复合模。本发明制备的阴离子膜具有超低的溶胀度，优异的耐碱性能、良好的机械性能，并有效的提高了膜的导电性能。解决了聚砜改性阴离子膜因为接枝率过高导致的耐碱性变差，溶胀过高，机械性能变差等问题。

主权项

一种基于聚砜改性的具有超低水溶液溶胀度的燃料电池用阴离子膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，称取3‑8 g聚砜颗粒，加入到含有12‑28 mL的氯仿溶剂的烧杯中，在常温下进行磁力搅拌，至聚砜完全溶解后，加入纯度为50%的G12‑2‑12型表面活性剂分子，使制得的阴离子膜中G12‑2‑12型表面活性剂分子的质量百分数为10‑40%，继续常温下搅拌，直到完全溶解，超声波振荡20‑40min，离心去泡；然后采用流延法在水平的玻璃板上浇铸成复合膜，待复合膜自然风干后将其揭下；步骤2，将上述风干后的复合膜浸入100 mL去离子水中，每隔15‑30 min换一次水，浸泡2‑4 h后，擦干复合膜表面的去离子水，于室温下放置40‑50 h，缓慢蒸发复合膜中水分，再将复合膜固定在两块聚四氟乙烯板之间，置于70‑90 oC烘箱内烘干至复合膜恒重；步骤3，将上述烘干后的复合膜浸入0.5‑2.0 M KOH水溶液中20‑ 30h进行离子交换，再将复合膜固定在两块聚四氟乙烯板之间，置于70‑90 oC烘箱内烘干至膜恒重。