一种网布增强型质子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及离子交换膜领域，特别涉及一种网布增强型质子交换膜及其制备方法。该质子交换膜包括高稳定性、高开孔率的增强网布和分布在网布三维结构内及表面的树脂。主要制备方法为，将增强网布进行预处理，以其为接收体，在其两侧进行电喷涂树脂溶液或树脂粒子，进行后处理而获得新型结构的网布增强型质子交换膜。本发明专利技术通过电喷涂方式将颗粒状树脂与网布进行有机复合，形成具有高强度、高效离子选择性的质子交换膜，解决传统全氟磺酸膜机械强度差、离子选择性低的问题。本发明专利技术制得的产品性能优于市售产品，成本低于同类产品，对于离子交换膜的更广泛应用具有重要意义。

A mesh reinforced proton exchange membrane and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种网布增强型质子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及离子交换膜领域，特别涉及一种网布增强型质子交换膜及其制备方法。
技术介绍
目前商业化的质子交换膜是美国杜邦公司生产的全氟磺酸系列膜，其具有机械强度高，化学稳定性好等优点。但是该膜价格昂贵，同时阻钒性和机械性能等有待提高。近来研究表明，质子交换膜的性能对于燃料电池及液流电池的寿命具有决定性的作用。部分研究工作者集中于提高质子交换膜的使用寿命，众所周知，质子交换膜在装配和使用过程中受到力的作用，自身发生强烈的机械拉伸和收缩作用。所以，提高膜的机械性能显得十分必要。如美国的Gore公司[US55635041]开发以聚四氟乙烯和全氟磺酸树脂构成的质子交换膜，改善质子交换膜的尺寸稳定性和机械性能。然而该种类型的膜的缺点是其杂离子渗透系数过大。碳材料也被用作质子交换膜的增强材料，如将碳纳米管混入Nafion树脂中，制备一种新型的复合膜，显著的提高Nafion膜的机械性能。但是，上述质子交换膜面临着聚合物膜中粒子的分散均匀性问题，影响膜的机械性能。因此，只有通过材料合理配合，设计新型膜结构，才能在提高性能、降低成本间寻找出平衡点，实现质子交换膜综本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网布增强型质子交换膜，其特征在于，质子交换膜包括增强网布骨架和分布在网布内部及表面的树脂相，网布和树脂相间通过化学键或物理嵌入作用结合，具有一致的结构。

【技术特征摘要】
1.一种网布增强型质子交换膜，其特征在于，质子交换膜包括增强网布骨架和分布在网布内部及表面的树脂相，网布和树脂相间通过化学键或物理嵌入作用结合，具有一致的结构。2.按照权利要求1所述的网布增强型质子交换膜，其特征在于，增强网布具有三维开放孔道结构，孔隙率大于80％，发挥膜的骨架作用，同时具有物理、化学稳定性，赋予质子交换膜的机械性能。3.按照权利要求1所述的网布增强型质子交换膜，其特征在于，树脂相分布在增强网布骨架的内部孔隙及网布表面，树脂相具有致密或纳米多孔结构，赋予质子交换膜的离子透过性和选择性。4.一种权利要求1～3之一所述的网布增强型质子交换膜的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)增强网布前处理将增强网布在丙酮中处理后烘干，进一步将网布分别浸渍在双氧水、浓硫酸中处理，获得预处理的增强网布；(2)电喷涂树脂层以上述增强网布为接收体，将树脂溶液或树脂颗粒分散液利用静电喷涂技术附着在网布中，通过控制喷涂液浓度和喷涂时间，调整树脂与增强网布的质量比，形成电喷涂树脂层；(3)热压或溶剂后处理将上述喷涂树脂的网布经过热压处理，即热处理和压力处理联用，获得质子交换膜；或者，将上述喷涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伟，陈晖，赵丽娜，彭海泉，吴慧哲，
申请(专利权)人：朝阳华鼎储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21