一种全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法技术

技术编号:40047314 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-16 20:39
本发明专利技术涉及一种全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,包括以下步骤:S1,将全氟磺酸树脂溶液先涂布到底膜上,再在全氟磺酸树脂溶液上覆盖一层多孔膜,待全氟磺酸树脂溶液中的溶剂挥发后再进行下一次涂布,依次重复直至最后一次涂布的全氟磺酸树脂溶液中溶剂挥发,全氟磺酸树脂自然凝固,制备得到第一复合膜;S2,第一复合膜经过辊压处理得到第二复合膜;S3,第二复合膜经过辐照交联处理,得到全氟磺酸复合质子交换膜材料。本发明专利技术制备方法便捷简易,且制得的全氟磺酸复合质子交换膜填充度高,具有良好的力学性能、吸水稳定性和电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料加工领域,具体涉及一种全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法


技术介绍

1、全氟磺酸树脂材料是一种结构型全氟共聚物,主链为聚四氟乙烯,侧链是全氟乙烯基醚结构,功能基团是磺酸基团。全氟磺酸树脂薄膜中含有大量的磺酸基团,使得其具有质子或阳离子选择透过性,从而被广泛应用于质子膜燃料电池、电化学合成、氯碱工业以及电解水制氢中。由于该树脂与聚四氟材料类似,主链为c-c和c-f结构,使得其还具有良好的化学稳定性,从而适用于燃料电池这种电流电压密集的工作场所。各国研究所曾试图采用非氟或者部分氟化的树脂材料制备质子交换膜,以期降低膜的成本或提高性能,例如磺化聚苯乙烯-聚乙烯共聚物,聚甲基苯基磺化硅氧烷树脂,磺化三氟苯乙烯树脂,磺化聚醚醚酮树脂,磺化聚酰亚胺,磺化聚苯并咪唑,磺化聚醚砜等,但是这些类型材料制备的质子交换膜都存在大量的c-h键,而c-h键键能较c-f键键能小约84kj/mol,使得其具有较低的电化学稳定性,寿命很短,约3000h,与全氟磺酸质子交换膜寿命相差很大。所以现在普遍使用的就是全氟磺酸质子交换膜。

>2、全氟磺酸质子交本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述全氟磺酸树脂的EW值为700~1200g/mol;全氟磺酸树脂溶液的质量浓度为10%~25%。

3.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,底膜为平整光滑的PTFE底膜;多孔膜为膨体PTFE多孔膜,其孔隙率为50~90%,厚度在5~10μm。

4.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,全氟磺酸树脂溶液在底膜...

【技术特征摘要】

1.一种全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述全氟磺酸树脂的ew值为700~1200g/mol;全氟磺酸树脂溶液的质量浓度为10%~25%。

3.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,底膜为平整光滑的ptfe底膜;多孔膜为膨体ptfe多孔膜,其孔隙率为50~90%,厚度在5~10μm。

4.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,全氟磺酸树脂溶液在底膜或每层多孔膜上涂布的厚度各自独立为50~200μm。

5.根据权利要求1所述的全氟磺酸复合质子交换膜材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:高凌峰刘会轩陈琛唐迪张光彦
申请(专利权)人:武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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