一种基于半互穿网络的增强型复合质子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于功能高分子材料和电化学技术领域，具体涉及一种基于半互穿网络的增强型复合质子交换膜及其制备方法。本发明专利技术首先合成具可交联基团的线型聚苯并咪唑类聚合物，将其与全氟磺酸树脂共混，在成膜过程中采用特定的方法使聚苯并咪唑类聚合物交联，形成具半互穿网络结构的复合膜，赋予复合膜良好的力学性能并具有较高的质子导电能力。本发明专利技术所描述的方法其制备工艺可控性好，较传统的全氟磺酸膜相比，力学强度高，尺寸稳定性好，在聚合物电解质膜燃料电池中具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能高分子材料和电化学
，具体涉及一种基于半互穿网络的增强 型复合质子交换膜及其制备方法。
技术介绍
燃料电池作为一种能量密度大而对环境污染小的能源装置，被誉为是继水力、火力和 核能之后的第四代发电装置。燃料电池可以分为很多类型，而质子交换膜燃料电池 (PEMFC)，以其独特的优势，成为适应性最广的燃料电池类型。PEMFC在电动汽车、便携式 装置和航空航天用电源等方面具有极大的应用潜力。全氟磺酸质子交换膜是较早研发的一类质子交换膜(PEM)，其中以20世纪70年代初 美国的Dupont公司推出的Nafior^全氟磺酸系列膜为代表。Nafio浐膜的特点是以氟碳为 骨架，侧链的末端含有磺酸基团(-S03H)，在有水或其它极性溶剂存在下，这些磺酸基团就 会解离并使溶剂分子质子化。膜的阴离子磺酸根通过醚支链固定在全氟主链上，具有阳离 子选择透过的特性。Nafior^同时具有较好的热稳定性、化学稳定性和较高的质子导电能 力，但也存在着力学强度不高和使用价格昂贵等问题。Nafior^的寿命较以前的非氟膜有 了大幅度的提高，但用于电动汽车其动态寿命仍较低，机械性能仍不够，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于半互穿网络的增强型复合质子交换膜，其特征在于该复合质子交换膜是在聚苯并咪唑类聚合物链上引入双键基团，然后与全氟磺酸树脂的溶液共混，再使用含有双键类单体作为交联剂使其交联而得到，其原料组成包括：　聚苯并咪唑　１份，按重复单元摩尔数计全氟磺酸树脂　０．２－９份，按重复单元摩尔数计，　卤代甲基烯烃　０．２－１份，按摩尔数计，　交联剂　０．２－１份，按摩尔数计，　有机溶剂　１６０－５００份，按摩尔数计，　引发剂　０．０５－１份，按摩尔数计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：浦鸿汀，管祎嗣，常志宏，潘海燕，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]