基于烷基化反应的磺化聚砜的制备及质子交换膜性能

作者：乔宗文; 陈涛^*

来源：现代化工, 2019, 39(02): 149-155.

DOI：10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.02.033

• 聚砜
• Friedel-Crafts烷基化
• 侧链型
• 相分离

以聚砜为基质材料,通过Friedel-Crafts烷基化反应引入环氧基团,然后与对羟基苯磺酸钠(HBS)反应,制备一种侧链型磺化聚砜,记为PS-BS。利用红外光谱(FT-IR)和核磁氢谱(1HNMR)对其结构进行表征,利用流延成膜法制备相应的质子交换膜(PEMs),初步研究温度对PEMs性能的影响规律。结果表明,在适宜的条件下,环氧基团键合量达到2. 28 mmol/g,磺酸基团键合量达到1. 43 mmol/g,由于亲水基团远离聚合物主链,能够形成明显的"微相分离"结构,该侧链型PEMs保持较好的尺寸稳定性、吸水率和质子传导率,PS-BS-4膜在25℃和80℃的溶胀率仅为15. 2%和44. 3%,低于商业化的Nafion115膜。同时,随着温度升高,磺酸基团的运动能力增强,PEMs的吸水率、吸水溶胀率和质子传导率增大。

• 单位
  中北大学; 陕西国防工业职业技术学院