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一种全氟磺酸侧链聚芳醚质子交换膜的制备方法技术

技术编号:8364246 阅读:220 留言:0更新日期:2013-02-27 22:26
本发明专利技术的全氟磺酸侧链聚芳醚质子交换膜的制备方法属于质子交换膜的技术领域。以4-碘苯基对苯二酚单体为反应物,经制备含有碘苯侧基取代的聚芳醚类聚合物过程、接枝偶联过程和流延法制膜三个过程,制得全氟磺酸侧链聚芳醚质子交换膜。通过用水合肼体系还原含碘苯取代的二醌的方法制得4-碘苯基对苯二酚单体;由4-碘苯基对苯二酚,对苯二酚和4,4’一二氟二苯酮进行亲核取代路线的缩聚反应并对反应后的聚合物接枝全氟磺酸侧链从而制备出一系列高性能聚芳醚酮质子交换膜材料,再浇注成膜。本发明专利技术制备的含碘苯侧基的聚合物进行接枝反应,接枝率高达93%;所制备的质子交换膜有较高的质子传导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
,具体涉及以新型含碘苯取代对苯二酚单体为反应物制备含全氟磺酸侧基的质子交换膜的方法。
技术介绍
随着现代科学技术的发展和高技术工业的崛起,聚芳醚作为高性能聚合物的一种已经广泛被应用于航空航天和电子设备中。它的高强度,优异的电性能,优异的热性能和化学稳定性,使其成为先进材料的候选材料的一种从而使聚芳醚类聚合物优异的性能和广泛的应用领域。尤其在质子交换膜燃料电池领域,聚芳醚材料有着较大的应用空间。质子交换膜燃料电池(PEMFC)已经被作为未来的清洁能源,在质子交换膜燃料电 池中,当氧翁离子和氧气在阴极反应时形成了电池。为了有效地反应,氧翁离子必须以很小的阻力通过一种质子交换膜。目前,研究最多的当属磺化聚芳醚砜、磺化聚芳醚酮类聚合物,但这种聚合物要达到较高的质子传导率,需要很高的磺化度,然而磺化度较高又会使膜极易溶胀失去力学性能;最常用的质子交换膜是脂肪链全氟磺酸聚合物,例如,杜邦公司的Nafion膜,由于他们的高的质子传导率和很强的化学稳定性。人们认为高的质子传导率是由于全氟磺酸是一种超强酸。然而,这些由于造价和使用温度等条件限制迫使的这种聚合物无法广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全氟磺酸侧链聚芳醚质子交换膜的制备方法,以4?碘苯基对苯二酚单体为反应物,经制备含有碘苯侧基取代的聚芳醚类聚合物过程、接枝偶联过程和流延法制膜三个过程;所述的制备含有碘苯侧基取代的聚芳醚类聚合物过程,以一种双卤素单体、一种双酚单体和4?碘苯基对苯二酚为反应物,1.05倍反应物摩尔数的无水碳酸钾为成盐剂,3倍于反应物质量的聚合溶剂,溶剂体积50%的脱水剂,放入带有机械搅拌及带水器的三口瓶为反应容器,在氮气保护的条件下,升温至脱水剂沸腾回流,反应1.5~4个小时后,排除共沸脱水剂,升温到160~180℃继续反应4~8个小时;将得到的聚合物溶液倾倒在水中,得到纤维状固体,经过乙醇和水洗涤、真空干...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘佰军刘思远李龙姜振华
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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