一种改性聚偏氟乙烯电解质膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种改性聚偏氟乙烯电解质膜的制备方法，是一种燃料电池用质子交换膜，属于电池电解质材料领域。本发明首先将聚偏氟乙烯粉体溶于有机溶剂，得到无色透明溶液，浇铸到玻璃板上，真空干燥成膜。将聚偏氟乙烯膜浸于一定浓度的季铵碱醇溶液中，在氮气气氛下浸泡数小时后，把变色的聚偏氟乙烯膜取出，用去离子水清洗。然后配置苯乙烯溶液，将变色的聚偏氟乙烯膜放入苯乙烯溶液中，并加入引发剂，在氮气氛围中进行接枝反应。最后，将接枝膜取出放入浓硫酸中磺化，用去离子水洗涤数次，即得改性聚偏氟乙烯电解质膜。通过本方法制备的质子交换膜，电导率大、甲醇渗透率低，且膜尺寸稳定性良好，可进行大规模生产。

主权项

一种改性聚偏氟乙烯电解质膜的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）称量一定质量聚偏氟乙烯粉体于二甲基亚砜中，其中每克聚偏氟乙烯需二甲基亚砜10~15mL，将上述溶液在油浴中80~100℃磁力搅拌0.5~1h，得到无色透明溶液，将透明溶液浇铸于玻璃板上，真空80~100℃干燥成膜A；（2）将干膜A在室温下在0.1~0.5mol/L的季铵碱醇溶液中浸泡2~4h，得到颜色变深的聚偏氟乙烯改性膜B；（3）配置苯乙烯溶液C，其中苯乙烯与四氢呋喃体积比为3~5：1，（4）再将改性膜B和引发剂加入溶液C中，在氮气气氛中60~80℃接枝反应8‑10h，反应后向溶液中加入二氯甲烷溶胀后将膜取出，用去离子水洗涤数次，得到接枝膜D，其中：膜B与溶液C的质量比为0.1‑0.5：1，引发剂在溶液C中的浓度0.3‑0.5g/100mL；（5）将接枝膜D在浓硫酸中70~80℃下磺化2~4h，反应后将膜取出，用去离子水冲洗，即得到改性聚偏氟乙烯电解质膜；所述季铵碱包括氢氧化四甲铵或氢氧化四乙铵。