基于后磺化的萘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能

作者：乔宗文^*

来源：中国塑料, 2019, 33(06): 38-43.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2019.06.007

• 聚砜
• 萘磺酸
• 尺寸稳定性
• 甲醇渗透率

以环氧氯丙烷(EPO)为试剂,通过烷基化反应在聚砜(PSF)主链引入环氧基团制备环氧化聚砜(OPSF),紧接着OPSF与2-萘酚-6,8-二磺酸钾(NSK)通过反应制备一种萘磺酸型侧链磺化聚砜(PSF-NS),PSF-NS的化学结构用红外光谱(FTIR)和核磁氢谱(1H-NMR)进行充分表征。同时采用溶液浇注的方法制备相应的质子交换膜(PEM),研究温度对PEM的性能包括离子交换容量、吸水率、溶胀率和质子传导率等的影响。结果表明,相比于一些主链型磺化芳香聚合物PEM,PSF-NS在高吸水率下保持很好的尺寸稳定性;随着温度的升高,PSF-NS膜的吸水率、溶胀率和质子传导率增大,其中PSF-NS-4(磺酸基团键合量为1.43 mmol/g)在25℃和85℃的吸水率分别是29.6%和43.1%,相应的溶胀率是25.2%和56.2%,甲醇渗透率为16.8×10-7 cm2/s,甲醇渗透率低于Nafion115膜在相同条件下的性能。

• 单位
  陕西国防工业职业技术学院