全氟磺酸離子交換膜的制備.pdf

1、全氟磺酸酸離子交換膜(PFSIEM)是離子膜氯堿工業(yè)和質子交換膜燃料電池的核心材料，其工業(yè)化技術為擠出壓延法，且僅為杜邦公司和日本Asahi等國外公司所掌握，國內用膜完全依賴進口。本工作研究了PFSIEM擠出加工技術：熔融擠出法和凝膠擠出法。所用樹脂為東岳集團的全氟磺酸樹脂(氟型：PFSR，氫型：PFSA)。
　　 利用DSC和TG對PFSR的熱性能進行了分析，對PFSR的熔融指數(shù)和毛細管流變性能進行了測定，結果表明：PFSR熱

2、穩(wěn)定性優(yōu)異，在190℃下MI值為3.3g/10min，熔體屬假塑性流體、有切力變稀的流動特性。PFSR適于熔融擠出法成型，通過在一定范圍內調整擠出機擠出速度和三輥上光機的牽引速度可得到厚度不同、表觀平整密實的薄膜。
　　 通過XRD分析了薄膜的結晶性，測定了PFSIEM的含水率、吸水率、溶解度、IEC值以及水化后膜的尺寸變化率，研究了工藝對PFSIEM力學性能的影響，結果表明：擠出PFSIEM具有良好的結晶度；膜的水合性、耐溶解

3、性、IEC值受工藝影響不明顯，縱向尺寸變化率小于橫向；隨著牽伸作用的增加，膜的橫向最大拉伸強度無明顯變化(17MPa)，縱向逐漸增大(達22MPa)；170℃下對膜熱處理使拉伸強度有一定提高。
　　 以GBL作增塑劑熔融擠出得到增塑型薄膜，表觀較未增塑薄膜下降，結晶度有所改善，拉伸強度、水化后尺寸變化率略有變化，增塑對薄膜的水合性、耐溶解性、IEC值沒有影響。
　　 以GBL為潛溶劑配置PFSA凝膠體系，體系PH值為4，