一种半互穿网络结构质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明属于膜科学领域，特别涉及一种半互穿网络结构质子交换膜及其制备方法。本发明方法将磺酸型聚合物、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二苯甲酮溶解于极性溶剂中，将所获得的溶液在一定温度下加热使溶剂挥发，当溶剂残留量达到一定含量时，得到具有凝胶态的膜，将所得具有凝胶态的膜在紫外灯下照射一定时间，再由稀硫酸和水的浸泡除去所有剩余溶剂，并使所得的膜内全部磺酸根转换成酸的形式，得到一种半互穿网络结构质子交换膜。本发明方法所得的质子交换膜材料具有较高的质子电导率、较低的甲醇渗透率以及可靠的尺寸稳定性，可应用于直接甲醇燃料电池。

主权项

一种半互穿网络结构质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体方案如下：将磺酸型聚合物、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二苯甲酮溶解于极性溶剂中，将所获得的溶液在一定温度下加热使溶剂挥发，当溶剂残留量达到一定含量时，得到具有凝胶态的膜，将所得具有凝胶态的膜在紫外灯下照射一定时间，再由稀硫酸和水的浸泡除去所有剩余溶剂，并使所得的膜内全部磺酸根转换成酸的形式，得到一种半互穿网络结构质子交换膜；所述磺酸型聚合物为具有质子交换功能的磺化非氟烃类聚合物，为磺化聚醚砜、磺化聚苯醚、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺和磺化聚醚醚酮中的一种或多种；所述磺酸型聚合物占总原料质量的50％～90％；所述2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和二甲基丙烯酸乙二醇酯分别占总原料质量的5％～45％，二苯甲酮占2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和二甲基丙烯酸乙二醇酯总质量的3％。