多嵌段型磺化聚芳醚硯質(zhì)子交換膜的制備及性能研究.pdf

1、成功制備了一系列新型的多嵌段型磺化聚芳醚砜聚合物(bSPAES)，并通過bSPAES與磺化聚酰亞胺(SPI)復(fù)合，制備了具有雙磺化結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜。對(duì)它們的離子交換容量(IEC)，吸水率(WU)，尺寸變化，質(zhì)子導(dǎo)電率(σ)及水穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　 在K2CO3的存在下，通過溶液縮聚的方法合成了具有親水/疏水鏈段的多嵌段型磺化聚芳醚砜共聚物(SN-bSPAES)。利用1H NMR對(duì)低聚體以及多嵌段聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證。SN

2、-bSPAES膜都具有良好的高溫水穩(wěn)定，如IEC高達(dá)2.42 meq/g的M(6/4)-b(12/8)膜在100℃水中放置24h后，仍表現(xiàn)了較高的機(jī)械強(qiáng)度。SN-bSPAES膜在水中的質(zhì)子導(dǎo)電率都明顯高于Nafion112，M(4/6)-b(8/12)在60℃水中的質(zhì)子導(dǎo)電率為0.208S/cm，是相同條件下Nafion112(0.142S/cm)的約1.5倍。當(dāng)IEC相似時(shí)，它們的質(zhì)子導(dǎo)電率和吸水率受鏈段長(zhǎng)度影響，隨著鏈段長(zhǎng)度的增加，

3、質(zhì)子導(dǎo)電率和吸水率也隨著增加。
　　 合成了具有高磺化/低磺化鏈段的多嵌段型磺化聚芳醚砜共聚物(SS-bSPAES)。SEM譜圖顯示所有嵌段膜的橫斷面沒有出現(xiàn)明顯相分離區(qū)域。SS-bSPAES膜都具有良好的水穩(wěn)定性，盡管IEC達(dá)到了2.08 meq/g，在100℃水中放置200h后，仍保持很好的力學(xué)性能。當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到60％以上時(shí)，SS-bSPAES膜的質(zhì)子導(dǎo)電率要明顯高于Nafion112膜。
　　 利用溶液澆注法成功