[发明专利]增强溶胶凝胶法浇铸的PBI/H3PO4膜断裂拉伸强度的方法

摘要

增强溶胶凝胶法浇铸的PBI/H₃PO₄膜断裂拉伸强度的方法，其特征在于将聚2，2’－(间亚苯基)－5，5’－二苯并咪唑(PBI)粉末和磷酸(H₃PO₄)溶液混合，在惰性气氛条件下加热至190～200℃，形成均一的红褐色PBI－H₃PO₄溶胶，然后将PBI－H₃PO₄溶胶倾倒在平板上，通过刮膜机使高温溶胶水平铺展于平板上，形成厚度为0.05～0.50mm的高温PBI－H₃PO₄溶胶膜，然后在冷冻条件下凝胶化成膜，再通过磷酸溶液室温浸泡法、磷酸溶液加热处理法或有机溶剂加热处理法制备成具有满足质子交换膜燃料电池对于膜电解质在酸掺杂水平方面要求的断裂拉伸强度增强的磷酸掺杂PBI膜。本发明的方法操作周期短，处理步骤简便易行，易于操作，增强处理后的PBI/H₃PO₄膜断裂拉伸强度为6～16MPa。

主权项

1、一种增强溶胶凝胶法浇铸的PBI/H3PO4膜断裂拉伸强度的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将PBI粉末和磷酸溶液混合，混合比例按每100mL85wt％的磷酸溶液中加入8～17gPBI粉末，在惰性气氛条件下加热至190～200℃，形成均一的红褐色PBI-H3PO4溶胶，然后将PBI-H3PO4溶胶倾倒在平板上，通过刮膜机使高温PBI-H3PO4溶胶水平铺展于平板上，形成厚度为0.05～0.5mm的高温PBI-H3PO4溶胶膜；(2)将载有高温PBI-H3PO4溶胶膜的平板水平置于-18±3℃条件下冷冻24～48h，然后将冷冻后形成的PBI/H3PO4膜与平板分离；(3)通过磷酸溶液室温浸泡法、磷酸溶液加热处理法或有机溶剂加热处理法得到断裂拉伸强度增强的不同酸掺杂水平的PBI/H3PO4膜或纯PBI膜，于密封袋中保存。