全氟离聚物纳米粒子分散液及其制造方法技术

技术编号:17518682 阅读:49 留言:0更新日期:2018-03-21 03:06
本发明专利技术公开一种将具有离子导电性功能基的全氟离聚物分散于包括水与醇的混合溶剂并通过在超临界条件下的反应形成的离聚物纳米粒子分散液及其制造方法。离聚物纳米粒子分散液由于在作为液态的连续相(continuous phase)中的共沸混合物(azeotropic mixture)的含量较高而较容易去除溶剂,因此使用离聚物纳米粒子分散液的产品的成型较容易且可以降低制造成本。与此同时,在离聚物纳米粒子分散液中具有多种离子导电性功能基以及其各种盐形态的全氟离聚物以较窄的分子量分布而纳米分散,因此可以提高产品的均匀性。

Dispersing solution of perfluoro ionomer nanoparticles and its manufacturing method

The present invention discloses a dispersing liquid of ionic polymer, which has an ionic conductive functional base, and a manufacturing method thereof. Ionomer nanoparticles dispersion in liquid as the continuous phase (continuous phase) azeotropic mixture of (azeotropic mixture) were higher and easier to remove the solvent, thus forming the use of ionomer nanoparticles dispersion products easily and can reduce manufacturing cost. At the same time, there are many ionic conductive functional groups in the ionomer nanoparticles dispersed liquid, and its various forms of fluorinated ionomers are dispersed in a narrow molecular weight distribution, so that the uniformity of products can be improved.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全氟离聚物纳米粒子分散液及其制造方法
本专利技术涉及一种将具有多种离子导电性功能基及其多种盐形态的全氟离聚物纳米分散至包括水与醇的混合溶剂的离聚物纳米粒子分散液及其制造方法。
技术介绍
聚合物电解质燃料电池(PEMFCs:Polymerelectrolytemembranefuelcells)是基于仅使氢离子(质子,H+)选择性地透过的聚合物电解质膜(PEM:Polymerelectrolytemembrane),而利用氢气的电催化反应(electro-catalyticreaction)产生高效率能源的无公害能源转换系统。这种聚合物电解质燃料电池的聚合物电解质膜或者催化剂粘结剂(catalystbinder)的代表性的材料,可以例举出如杜邦公司的全氟磺酸(Nafion)等全氟磺酸离聚物(PFSA:Perfluorinatedsulfonicacidionomers)。全氟磺酸离聚物(PFSA)以具有较高的氢离子导电性与出色的化学稳定性而众所周知,但在干燥状态下运转时,由于水的自发性蒸发而表现出氢离子导电性迅速降低的问题与在恶劣的条件下会发生化学/电化学性分解的致命弱点。为了解决这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,包括:连续相的离聚物混合溶液,包括水和醇;以及离聚物纳米粒子,由分散于所述离聚物混合溶液且不溶于水和醇的全氟离聚物制成,在所述离聚物混合溶液中,共沸混合物的含量为20重量%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 KR 10-2015-0059996;2015.04.28 KR 10-2011.一种离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,包括:连续相的离聚物混合溶液,包括水和醇;以及离聚物纳米粒子,由分散于所述离聚物混合溶液且不溶于水和醇的全氟离聚物制成,在所述离聚物混合溶液中,共沸混合物的含量为20重量%以上。2.根据权利要求1所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,在所述离聚物混合溶液中,所述共沸混合物的含量为25重量%至50重量%。3.根据权利要求1所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述离聚物具有从由磺酸、磺酸盐、羧酸、羧酸盐以及氟磺酰基组成的群中选择的一种以上的离子导电性功能基。4.根据权利要求3所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述磺酸盐包括磺酸锂盐、磺酸钠盐、磺酸钾盐、磺酸镁盐、磺酸钙盐、磺酸铵盐或磺酸烷基铵盐。5.根据权利要求3所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述羧酸盐包括羧酸锂盐、羧酸钠盐、羧酸钾盐或者羧酸烷基铵盐。6.根据权利要求1所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述连续相的离聚物混合溶液的水与醇的体积比为17:83至75:25。7.根据权利要求1所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述醇是从由甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、2-甲基-1-丁醇、新戊醇、二乙基甲醇、甲基丙基甲醇、甲基异丙基甲醇、二甲基乙基甲醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-3-戊醇、2,2-二甲基-1-丁醇、2,3-二甲基-1-丁醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇和4-庚醇以及它们的混合物组成的群中选择的至少一种。8.根据权利要求1所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述连续相的离聚物混合溶液还包括有机增塑剂,所述有机增塑剂用于引导所述全氟离聚物纳米粒子之间较强的结合或者凝聚力。9.根据权利要求8所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述有机增塑剂是从由丙酮、碳酸乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、氟代碳酸亚乙酯、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮组成的群中选择的至少一种。10.根据权利要求8所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述有机增塑剂以0.01重量%至40重量%的含量被包含于所述离聚物纳米粒子分散液中。11.根据权利要求1所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述全氟离聚物是从由包括聚(全氟磺酸)、聚(全氟羧酸)、包括磺酸基的四氟乙烯与氟乙烯醚的共聚物以及它们的组合所组成的群中选择的至少一种。12.根据权利要求11所述的离聚物纳米粒子分散液,其特征在于,所述全氟离聚物是从由全氟磺酸、全氟碳酸、Aciplex、3M离聚物、陶氏化学公司的离聚物、索尔维集团的离聚物、住友3M离聚物以及它们的混合物组成的群中选择的至少一种。13...

【专利技术属性】
技术研发人员:李昌炫
申请(专利权)人:檀国大学天安校区产学合作团
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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