高支化磺化聚芳醚质子交换膜的制备和性能研究.pdfVIP

高支化磺化聚芳醚质子交换膜的制备与性能研究 王雷 董春梅 深圳大学材料科学与工程学院，深圳市特种功能材料重点实验室，深圳，518060 针对直链型磺化聚芳醚质子交换膜氧化稳定性有待提高，而交联型质子交换膜溶解性 差、难于加工等问题。本文制备了一系列高支化的磺化聚芳醚质子交换膜材料，制备的膜材 料不仅具有良好的溶解性，而且具有优异的氧化稳定性，其具体研究结果如下： 从表可以看出，所合成的高支化磺化聚芳醚膜的氧化稳定性随着支化度的提高而显著地 提高，其电导率可达到1.49× 10-2S/cm，并且该聚合物的能够溶于DMAC，DMSO，NMP等一般 的有机溶剂，可以浇铸成膜。综上所述，我合成了一系列高支化磺化聚芳醚膜，该种膜具有 优异的热稳定性、良好的溶解性、高的质子传导率以及氧化稳定性等，有望作为燃料电池中 的质子交换膜使用。 Synthesisandpropertiesofhighlybranchedsulfonatedpoly(arylene ether)sasprotonexchangemembranes WANG LeiDONGChunmei ShenzhenKeyLaboratoryofSpecialFunctionalMaterialsandCollegeofMaterialsScienceand Engineering,ShenzhenUniversity,Shenzhen518060,China Abstract: Thehighlybranchedsulfonatedpoly(aryleneether)sweredirectlysynthesizedby nucleophilicpolycondensationfrombisphenolfluorine,sulfonated4,4()-difluorobenzophenone, 4,4()-difluorodiphenylsulfoneandl,l,l-tri(4-hydroxyphenyl)ethane.Thesynthesizedpolymers weresolubleinthepolarorganicsolventssuchasDMAC,DMSO,DMFandNMP,andcouldbe readilycastintotoughandsmoothfilms.Thesefilmsexhibitedexcellentthermalstability,highly protonconductivity,andgoodhydrophilicityaswellasexcellentoxidativestability.Andinaddition, theoxidativestabilityofthefilmswith6％ branchingagentwasabout2timeslargerthanthatof thefilmswith3.33％ branchingagent,indicatingthattheoxidativestabilityofthemembranescan bedrasticallyimprovedwiththeaddingofbranchedagent.Thus,thepolymerswillbeapromising proton-exchangemembranematerialforPEMfuelcells. Keywords: Branching ; Sulfonatedpoly(aryleneether)s ; Oxidativestability ; PEM