一种水解稳定的膦酸基硅氧烷质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种水解稳定的膦酸基硅氧烷质子交换膜及其制备方法，它由以下方法制备得到：1)称取原料备用；2)将二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷与溶剂混合，搅拌使其完全溶解，并加入去离子水，在室温下反应24h并不断搅拌，反应结束后得到二乙基磷酰乙基硅氧烷；3)向二乙基磷酰乙基硅氧烷中加入盐酸溶液，于60～80℃反应6h，得到磷酸基硅氧烷；4)将氨丙基三甲氧基硅烷和磷酸基硅氧烷溶于无水乙醇中，并加入去离子水，冰水浴反应24h并不断搅拌，得到溶胶，将所得溶胶倒入聚四氟乙烯模盘中，陈化、干燥、冷却后脱模得到水解稳定的膦酸基硅氧烷质子交换膜。本发明制备的质子交换膜耐水解性能良好、使用寿命长。

主权项

一种水解稳定的膦酸基硅氧烷质子交换膜，其特征在于，它由以下方法制备得到：1)按照摩尔比二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷：四乙氧基硅烷：氨丙基三甲氧基硅烷＝0.6～0.8：1.0：0.5～1.0称取原料备用；2)将二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷与溶剂四氢呋喃混合，搅拌使其完全溶解，并逐滴滴加去离子水，在室温下水解反应24h并不断搅拌，反应结束后蒸馏除去溶剂得到二乙基磷酰乙基硅氧烷；3)向步骤2)所得二乙基磷酰乙基硅氧烷中加入盐酸溶液，于60～80℃置换反应6h，得到磷酸基硅氧烷；4)将氨丙基三甲氧基硅烷和步骤3)所得磷酸基硅氧烷溶于无水乙醇中，并逐滴滴加去离子水，冰水浴反应24h并不断搅拌，得到溶胶，将所得溶胶倒入聚四氟乙烯模盘中，在室温下陈化2～4天后于40～60℃下真空干燥1～2天，随后分别在80℃、100℃与120℃下干燥2～4h，冷却后脱模得到水解稳定的膦酸基硅氧烷质子交换膜。