复合质子交换膜组合物、复合质子交换膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，公开了一种复合质子交换膜组合物、复合质子交换膜及其制备方法和应用。以所述组合物的总重量为基准，所述组合物中含有：磺化聚醚醚酮98

【技术实现步骤摘要】
复合质子交换膜组合物、复合质子交换膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种复合质子交换膜组合物、复合质子交换膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池中甲醇可以作为一种清洁、易储存你、运输方便、易加注的燃料。质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池的核心部件，在其中起着非常重要的作用。
[0003]目前市场上商业化的质子交换膜主要为杜邦公司的全氟磺酸(PFSA)Nafion膜。然而，PFSA膜易被化学侵蚀引发气体交叉而丧失功能。此外，Nafion膜的高成本也迫使科研工作者寻找其廉价替代品低成本的芳基聚合物如磺化聚酰亚胺磺化聚苯并咪唑、磺化聚醚醚酮(SPEEK)等作为其有力替代品而引起广泛研究。
[0004]其中，SPEEK因高机械强度、高质子传导率、较低的甲醇渗透率而潜力巨大。提高SPEEK的磺化度(DS)能够改善质子传导性。然而，磺化度过高会严重影响PEM的其他性质，例如尺寸稳定性，机械性能和甲醇渗透性，不利于薄膜的长时间正常使用。为了克服这一缺陷，研究者们发现有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于复合质子交换膜的组合物，其特征在于，以所述组合物的总重量为基准，所述组合物中含有：磺化聚醚醚酮98
‑
99.4wt％，磺化氧化石墨烯0.5
‑
1wt％，氨基化钛酸钡0.05
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1wt％；所述磺化聚醚醚酮的磺化度为52
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70％；所述氨基化钛酸钡为由硅烷偶联剂改性原料钛酸钡而得到的改性钛酸钡；所述硅烷偶联剂选自KH
‑
792、KH
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550和KH
‑
602中的至少一种。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述原料钛酸钡的平均粒径为50
‑
100nm。3.一种制备复合质子交换膜的方法，其特征在于，该方法应用权利要求1或2所述的组合物中的各组分进行，包括：(1)在溶剂I存在下，将原料钛酸钡与硅烷偶联剂进行接触反应，得到氨基化钛酸钡；(2)在溶剂II存在下，将磺化氧化石墨烯与所述氨基化钛酸钡进行第一混合，得到混合物I；(3)将所述混合物I与磺化聚醚醚酮进行第二混合，得到混合物II；(4)将所述混合物II进行干燥，得到所述复合质子交换膜。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述原料钛酸钡、所述硅烷偶联剂、所述溶剂I的用量重量比为1：2.5
‑
3.5：45
‑
60；和/或，在步骤(1)中，所述溶剂I选自丙酮、乙醇、N,N二甲基甲酰胺中的至少一种；和/或，在步骤(1)中，所述接触反应的条件至少满足：超声频率为30
‑
40kHz，搅拌转速为300
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600rpm，温度为50
‑
65℃，时间为3
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5h。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述磺化氧化石墨烯与所述氨基化钛酸钡的用量重量比为1：0.2
‑
0.3；和/或，在步骤(2)中，所述第一混合的条件至少满足：超声频率为30
‑
40kHz，时间为1.0
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1.5h，温度为20
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50℃。6.根据权利要求3
‑
5中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖倩，孙金梅，宋亚滨，林宏达，翟虎，
申请(专利权)人：东旭科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：