一种纤维增强掺杂稳定的质子交换膜

摘要

本发明涉及到一种纤维增强无机物掺杂质子交换膜及其制备方法，属于功能高分子复合材料领域。此膜由含氟磺酸型树脂、增强纤维、辅助质子传导物质及能够降和膜中的酸性交换基团发生物理键合而形成交联网络的高价金属化合物，还涉及到该质子交换膜的制备方法。本发明的含氟磺酸型膜具有良好的高温质子导电率、优异的机械性能和优异的化学稳定性。

主权项

1.一种纤维增强掺杂质子交换膜，其特征在于：其由含氟磺酸型树脂为成膜基体，同时掺杂了为膜总质量的1～10％的增强纤维、为膜总质量的1～20％的辅助质子传导物质，并含有高价金属化合物，所述含氟磺酸型树脂是由下式(I)所示的结构单元重复而成：其中G＝O(CF₂)_mSO₃H或其中，n＝3～15，m＝2～5，p＝1或2，q＝2或3；M＝H、Li、Na、K、Rb、Cs、NH₄、NH₃R₁、NH₂R₂R₃、NHR₄R₅R₆、NR₇R₈R₉R₁₀；X、Y独立地为F或Cl；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀独立的为C₁～C₂₀的烃基；所述高价金属化合物选自Mn、Ce或La元素的：离子、氧化物、氢氧化物或络合物，或者它们的组合；所述锰离子由以下物质之一或组合提供：Mn(NO₃)₂、Mn(Ac)₂、MnCO₃、MnSO₄、Mn(NO₃)₂、Mn₃(PO₄)₂、MnPO₄、Mn(Ac)₃、Mn₂(CO₃)₃或Mn₂(SO₄)₃；所述铈离子由以下物质之一或组合提供：Ce(NO₃)₃、Ce(Ac)₃、Ce₂(CO₃)₃、Ce₂(SO₄)₃、CePO₄、Ce(NO₃)₄、Ce(CO₃)₂、Ce(SO₄)₂、(NH4)₂Ce(NO)₆、LaCe(CO3)₃；所述镧离子由以下物质之一或组合提供：LaPO₄、La(Ac)₃、La₂(CO₃)₃或La₂(SO₄)₃。