三元掺杂改性磺化聚苯硫醚质子交换膜及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。该质子交换膜的组分及质量百分含量为：磺化度为57%～80%的磺化聚苯硫醚75%～98.5%，三元掺杂相1.5%～25%。本专利技术采用中高磺化度SPPS作为基体材料，以克服过高磺化度SPPS存在的吸水率过高，复合膜稳定性较差的缺点，并保证复合膜具有一定的吸水率；采用稀土金属氧化物纳米氧化钇、磷钨酸和聚磷腈衍生物三元掺杂的方式，使SPPS基体与该掺杂材料之间发生作用，以提高复合膜的综合性能。【专利说明】
本专利技术涉及一种磺化聚苯硫醚质子交换膜及其制备方法，特别是一种。
技术介绍
磺化聚苯硫醚(SPPS)材料由于具有高机械强度、较好的热稳定性及化学稳定性而成为直接甲醇燃料电池质子交换膜的研究重点。用磺化试剂如浓硫酸对聚苯硫醚(PPS)进行磺化，将磺酸基团引入到PPS主链上，由于磺酸基亲水相与聚合物骨架上苯环、碳硫键等疏水相的存在，可使得SPPS材料具有一定的质子传导率，且SPPS材料较低的合成成本、良好的机械强度和优良的热稳定性可满足燃料电池对质子交换膜的要求。但是此种材料的磺化度(DS)会直接影响质子交换膜各方面的性能，低DS的SPPS质子交换膜具有较好的机械强度、阻醇性能和热稳定性，但是由于磺酸基团的数量较少，两相分离不明显，其质子传导率不够理想，阻碍了燃料电池电化学循环反应。而高DS的SPPS质子交换膜虽具有较高的质子传导率，但其机械强度降低、吸水率及溶胀度过高、在高温下SPPS会在甲醇中发生降解，严重影响膜的稳定性及燃料电池的寿命。由于磺化度对质子交换膜材料性能存在相互矛盾的作用，在SPPS质子交换膜的方案设计...
【技术保护点】
一种三元掺杂改性磺化聚苯硫醚质子交换膜，其特征在于该质子交换膜的组分及质量百分含量为：磺化聚苯硫醚?????????????????75.0%~98.5%；三元掺杂相?????????????????????1.5%～25.0%；所述的磺化聚苯硫醚的结构式为：????????????????????????????????????????????????；所述的三元掺杂相由纳米氧化钇、磷钨酸和聚磷腈衍生物组成的，其中氧化钇的质量占质子交换膜总质量的0.5%~5%，磷钨酸的质量占质子交换膜总质量的0.5%～5%，聚磷腈衍生物的质量占交换膜总质量的0.5%~15%，所述的聚磷腈衍生物的结构式为：。2013104253828100001dest_path_image002.jpg,2013104253828100001dest_path_image004.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，李夏，钱君质，毕宸洋，张天骄，陈新新，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。