多嵌段型磺化聚芳醚硯質子交換膜的制備及性能研究.pdf

1、成功制備了一系列新型的多嵌段型磺化聚芳醚砜聚合物(bSPAES)，并通過bSPAES與磺化聚酰亞胺(SPI)復合，制備了具有雙磺化結構的復合膜。對它們的離子交換容量(IEC)，吸水率(WU)，尺寸變化，質子導電率(σ)及水穩(wěn)定性進行了詳細的研究。
　　 在K2CO3的存在下，通過溶液縮聚的方法合成了具有親水/疏水鏈段的多嵌段型磺化聚芳醚砜共聚物(SN-bSPAES)。利用1H NMR對低聚體以及多嵌段聚合物的結構進行了驗證。SN

2、-bSPAES膜都具有良好的高溫水穩(wěn)定，如IEC高達2.42 meq/g的M(6/4)-b(12/8)膜在100℃水中放置24h后，仍表現(xiàn)了較高的機械強度。SN-bSPAES膜在水中的質子導電率都明顯高于Nafion112，M(4/6)-b(8/12)在60℃水中的質子導電率為0.208S/cm，是相同條件下Nafion112(0.142S/cm)的約1.5倍。當IEC相似時，它們的質子導電率和吸水率受鏈段長度影響，隨著鏈段長度的增加，

3、質子導電率和吸水率也隨著增加。
　　 合成了具有高磺化/低磺化鏈段的多嵌段型磺化聚芳醚砜共聚物(SS-bSPAES)。SEM譜圖顯示所有嵌段膜的橫斷面沒有出現(xiàn)明顯相分離區(qū)域。SS-bSPAES膜都具有良好的水穩(wěn)定性，盡管IEC達到了2.08 meq/g，在100℃水中放置200h后，仍保持很好的力學性能。當相對濕度達到60％以上時，SS-bSPAES膜的質子導電率要明顯高于Nafion112膜。
　　 利用溶液澆注法成功