磺化聚芳醚腈砜酮热、氧化及水解稳定性能研究.pdfVIP

第48卷第4期 大连理工大学学报 V01．48，No．4 2OO 2 O O 8 8年7月 Dalian July of of Journal UniVersityTechnology 磺化聚芳醚腈砜酮热、氧化及水解稳定性能研究 梁勇芳。， 朱秀玲， 潘海燕， 张耀霞， 张守海， 蹇锡高 (大连理工大学高分子材料系．辽宁大连 116012) 摘要：将自制二氮杂萘酮类双酚(DHPz)，与自制的磺化4。4’一二氯二苯砜(SI)C’s)、商用2。6一 二氯苯腈(DInBN)及4．4’一二氟二苯酮(DFK)进行高温缩合共聚合反应，合成了一系列磺化度可 任意调控的新型磺化聚芳醚腈砜酮(SPPENsKs)共聚物．采用热失重分析仪(TGA)分析得到磺 化度o．80的SPPENSK的5％热失重温度为455．O℃．把此系列聚合物溶解在忖甲基吡咯烷 酮(NMP)中．刮制成膜。研究了SPPENSKs膜的热稳定性、水解稳定性、抗氧化等性质以及离子 交换容量雎’c等．研究结果表明新型磺化聚合物膜有良好的耐热稳定性、水解稳定性及抗氧化 稳定性等．sPPENSK一80膜的Jl’c为1．32mmol／g，高于Naf．onll35的n；C(O．91nm妁l／g)． 关键词：磺化聚芳醚；燃料电池；稳定性；质子交换膜 中图分类号：063l文献标志码：A O 引 言 腈酮‘73等．本文通过将制备的磺化聚芳醚腈砜酮‘8] 溶解在N一甲基2一吡咯烷酮(NⅧ)中，并将其刮制 质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池 成膜，研究膜材料的耐热性、溶胀率、含水率、水解 的核心部件之一，目前，商业化的质子交换膜主要 稳定性、抗氧化性及旺C等性能及其相互关系． 有美国DuPont公司的Nafion@膜，这是一种全氟 磺酸型的质子交换膜，其主要结构是在聚四氟乙 1 实验部分 ‘烯(PTFE)的骨架上通过醚键接上磺酸基团 1．1试剂和仪器 (一S0。H)．Nafion@膜售价500～800美元／m2， 磺化聚芳醚腈砜酮，自制；N一甲基一2一吡咯烷 价格昂贵，在100℃以上操作时由于失水质子导 酮(NMP)减压蒸馏得到；H。0：市售；其他试剂均 电能力急剧下降，并存在甲醇渗透系数高等缺 为分析纯．聚合物膜材料热失重温度由TGA／ 点[1~4]，限制了它在更大范围的发展和应用．目前 SDTA85le／1loo型热失重分析仪测定．膜的水 人们把目光集中在磺化高性能树脂膜的研究，以 解稳定性用HwS24型电热恒温水浴锅测定． 期能够制造出高温导电性能优越、价格相对低廉 1．2聚合物制备 的新型质子交换膜． 本课题组已经研究了含二氮杂萘酮结构的高 示)按文献[8]合成． 性能聚芳醚[5]、磺化改性聚芳醚酮[6]、磺化聚芳醚