一种多孔高分子增强的全氟磺酸树脂复合膜的制备新工艺

摘要

本发明涉及高分子复合膜材料领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池用高分子膜的制备新方法。本发明利用全氟磺酸树脂前驱体溶液疏水性特点，克服了传统工艺直接将亲水性PFSA溶液与疏水性增强材料复合过程中产生的相容性问题，成功制备出了高性能的多孔高分子增强的PFSA复合膜。其制备方法包括：1）PFSA前驱体溶液的制备；2）前驱体溶液与增强材料的复合；3）负载膜的热处理；4）转型及净化处理获得多孔高分子增强的PFSA复合膜。本发明方法与现有技术相比具有简单有效的特点，特别适合于工业化大规模应用，其制备的复合膜质子传导能力强，阻气体渗透能力强，电池性能表现达到了商业Nafion®NRE211水平。

主权项

一种多孔高分子增强的全氟磺酸树脂复合膜的制备方法，包括以下步骤：1）前驱体溶液的制备：将PFSA前驱体全氟磺酰氟树脂加热溶于氟碳溶剂中，获得疏水性的前驱体溶液；2）膜的复合：将前一步骤制备的疏水性的前驱体溶液通过浸渍、喷涂或刮涂的方法与多孔高分子基材进行复合，干燥，获得负载膜；3）热处理：将前一步骤获得的负载膜于110～200℃热处理一段时间后自然冷却；4）转型处理：将热处理后的负载膜先通过碱溶液水解转型，再进行酸化，即可获得多孔高分子增强的全氟磺酸树脂复合膜。