[发明专利]一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜，其特征在于：所述质子交换膜是由基体橡胶材料、金属不饱和磺酸盐、硫化活性剂、硫化促进剂和硫磺按比例均匀混合组成，其各组分质量份数配比如下： 

（1）基体橡胶材料100份； 

（2）金属不饱和磺酸盐20～100份； 

（3）硫化活性剂3～10份； 

（4）硫化促进剂2～5份； 

（5）硫磺20～60份。 

2.根据权利要求1所述的一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜，其特征在于：所述基体橡胶材料为天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种。 

3.根据权利要求1所述的一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜，其特征在于：所述金属不饱和磺酸盐为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、苯乙烯基磺酸钠和烯丙基磺酸钠中的一种或多种。 

4.根据权利要求1所述的一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜，其特征在于：所述硫化活性剂为氧化锌、氧化镁和硬脂酸锌中的一种或多种。 

5.根据权利要求1所述的一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜，其特征在于：所述硫化促进剂为二苯胍、2,2'-二硫代二苯并噻唑和2-硫醇基苯骈噻唑中的一种或多种。 

6.根据权利要求1所述的一种硫磺改性的热固性聚合物质子交换膜，其特征在于：所述硫磺为可溶性硫磺，其纯度≧98%。 

7.如权利要求1～7任意一条权利要求所述的一种硫磺改性的热固性聚合物 质子交换膜的制备方法，其特征在于，在高温作用下同时进行橡胶的原位磺酸化改性以及原位硫磺改性，具体步骤如下： 

a.在开炼机或密炼机中将基体橡胶材料、金属不饱和磺酸盐、硫化活性剂、硫化促进剂、硫磺混合均匀，制成混炼胶； 

b.将步骤a所得的混炼胶在平板硫化机中高温热压成薄膜，压力为15MPa，温度为150～180℃，时间为1～3h，制得薄膜厚度为100～300μm； 

c.将步骤b所得的薄膜用浓度为0.5mol/L～2mol/L的硫酸水溶液浸泡处理，温度为50～90℃，时间为18～36小时，然后再用去离子水进行清洗直到pH值为6～7，最后在60～80℃温度下下真空干燥12～24小时得到质子交换膜。