SPTES-b-PI质子交换膜的制备及表征

摘要：

质子交换膜作为质子交换膜燃料电池的核心部件具有提供离子通道传递质子和隔绝两极气体的双重作用,其性能的好坏直接影响着电池性能的优劣.主链引入亲水和疏水段的嵌段芳香族共聚物,由于各嵌段之间具有热力学不相容性会产生微相分离结构,进而形成高效的质子传导通道.本文以磺化双(4-氟苯基)砜(SDFDPS)和4,4′-硫代双苯硫酚(TBBT)为单体,以间羟基苯胺为封端剂合成了带有氨端基的磺化聚芳硫醚砜(SPTES-NH2).嵌段聚合物SPTES-b-PI通过亲水段SPTES-NH2与以1,4,5,8-萘四羧酸二酐(NDA)和4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯基砜(m-BAPS)为单体缩聚而成的疏水段聚酰亚胺(PI)的酰亚胺化偶联反应来合成,制备出了PI分子量不同的SPTES-b-PIx(x=5～20kg/mol).SPTES-b-PIx膜显示出优异的热力学稳定性,SPTES-b-PIx膜的脱磺化反应开始于290℃高于260℃的SPTES膜,与SPTES-70相比吸水率降低.随着聚酰亚胺分子量的增大,热稳定性增加,质子传导率增加.SPTES-b-PIx的质子传导率25℃下达到0.045～0.124S/cm.

关键词：质子交换膜、磺化聚芳硫醚砜、聚酰亚胺、嵌段共聚物

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分类号：TM911.48

资助基金：河北省科技计划项目16211240

在线出版日期：2018-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3502-3507