[发明专利]一种燃料电池复合质子交换膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种燃料电池复合质子交换膜的制备方法，包括如下步骤：将四甲基联苯二酚单体、二氯二苯砜和3,3’-二磺酸钠在室温下混合有机溶剂中，在惰性气氛下，反应并抽滤得到磺化聚芳醚砜；磺化聚芳醚砜溶解于聚吡咯中，然后加入二异氰酸脂，升温，再加入三乙氧基硅苯乙烯后继续反应小时，冷却至室温，沉淀，抽滤得到磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物；将磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物溶于甲基甲酰胺中并搅拌均匀，然后滴加份的乙酰磺酸酯，减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，抽滤得到磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物溶胶-凝胶溶液，搅拌溶胶-凝胶溶液使其自由挥发，挥发后的溶液流涎于聚四氟乙烯板上，通风干燥得到磺化聚芳醚砜嵌段磺化聚丁二烯质子交换膜。

主权项

一种燃料电池复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，以质量份计：将3~7份四甲基联苯二酚单体、4~8份的二氯二苯砜、和2~5份3,3’‑二磺酸钠在室温下溶解于30~80份的混合有机溶剂中，在惰性气氛下，升温至170℃~180℃，反应20~25小时， 反应结束后，将反应产物冷却至室温，抽滤后，将滤液倒入150~250份醇中，快速搅拌，生成沉淀，过滤得到磺化聚芳醚砜；步骤2，以质量份计：将3‑8份磺化聚芳醚砜溶解于30~200份聚吡咯中， 然后加入0.03~0.06份二异氰酸脂，升温至100℃，反应3~10小时，再加入2份三乙氧基硅苯乙烯后继续反应20~25小时，冷却至室温，倒入200‑500份甲醇或乙醇中沉淀，过滤滤得到磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物；步骤3，以质量份计：将1份磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物溶于20~30份甲基甲酰胺中并搅拌均匀，然后滴加0.5~10份的乙酰磺酸酯，在70℃~90℃下反应10~20小时，反应结束后，减压蒸馏除去二甲基甲酰胺，然后将溶液倒入100~200份的甲醇或乙醇中，用10~15份25wt%重量浓度的NaOH的溶液调节pH值至7~8，过滤得到磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物溶胶‑凝胶溶液；步骤4，将磺化聚芳醚砜嵌段三乙氧基硅苯乙烯共聚物溶胶‑凝胶溶液转移到培养皿中，在磁力搅拌下，溶胶‑凝胶溶液自由挥发，挥发后的溶液流涎于聚四氟乙烯板上，在室温、湿度为50%环境下通风干燥1.5天，再以5℃/h的速度从室温升温到105℃，并在105℃保温2.5h，刮下后即得到磺化聚芳醚砜嵌段磺化聚丁二烯质子交换膜。