[发明专利]一种燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜及制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体制备方法包括以下步骤：

（1）将二氟苯酮、磺化二氟苯酮及双酚与无水乙醇混合，加入引发剂和催化剂，加热至140~160℃下反应2~3h，经过滤、洗涤，制得磺化聚醚醚酮预聚体；

（2）将步骤（1）制得的磺化聚醚醚酮预聚体与二价金属盐、三价金属盐、去离子水混合均匀，在碳酸铵辅助下，并升温加热，发生水热反应并聚合，制得磺化聚醚醚酮插层水滑石的复合浆体；

（3）将步骤（2）制得的复合浆体加入流延机中进行流延成膜，再进行热处理，即可制得燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜；所述流延机为单层流延机，干燥方式为热风干燥或红外线干燥；

其中，步骤（1）中所述引发剂为过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、异丙苯过氧化氢或叔丁基过氧化氢中的至少一种；所述催化剂为固态镍催化剂或镍-钴催化剂中的一种；

步骤（1）中各原料重量份为：二氟苯酮16~20份、磺化二氟苯酮4~8份、双酚20~25份、无水乙醇45~59份、引发剂0.5~1份、催化剂0.5~1份；

步骤（2）各重量份为：磺化聚醚醚酮预聚体31~52份、二价金属盐22~26份、三价金属盐25~40份、碳酸铵1~3份；所述水热反应的加热温度为160~190℃，反应时间为2.5~4h。

2.根据权利要求1所述一种燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述二价金属盐为氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化亚铁、氯化锰、氯化钡、氯化铜、氯化锶、氯化铅、硫酸锌、硫酸镁或硫酸铜中的一种。

3.根据权利要求1所述一种燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述三价金属盐为氯化铁、硫酸铁、磷酸铁、硝酸铁、氯化铝、硫酸铝、磷酸铝、硝酸铝、氯化钴、硫酸钴、磷酸钴或硝酸钴中的一种。

4.根据权利要求1所述一种燃料电池用水滑石骨架的质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为200~220℃，处理时间为3~6min。