[发明专利]一种膦酸接枝聚苯并咪唑高温质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种膦酸接枝聚苯并咪唑高温质子交换膜及其制备方法，所述质子交换膜制备方法如下：1)将聚苯并咪唑溶于溶剂中，得到聚苯并咪唑溶液，加入环氧基烷氧基硅烷，随后反应得到接枝硅氧烷的聚苯并咪唑溶液；2)将有机多膦酸溶于溶剂中得到有机多膦酸溶液，加入环氧基烷氧基硅烷，随后反应得到膦酸键合的硅氧烷溶液；3)将接枝硅氧烷的聚苯并咪唑溶液缓慢滴加到膦酸键合的硅氧烷溶液中，滴加完后反应6～12h，得到溶胶，将溶胶陈化后在40～60℃条件下烘1～2天，再升温至80～100℃烘8～18h，最后在110～130℃下烘6～8h，冷却后脱模得到膦酸接枝聚苯并咪唑高温质子交换膜。

主权项

1.一种膦酸接枝聚苯并咪唑高温质子交换膜，其特征在于，它由以下方法制备得到：1)将聚苯并咪唑溶于溶剂中，得到聚苯并咪唑溶液，向所述聚苯并咪唑溶液中加入环氧基烷氧基硅烷，摩尔比聚苯并咪唑：环氧基烷氧基硅烷＝1:0.5～1，随后在通氮气条件下于70～80℃反应24～48h，得到接枝硅氧烷的聚苯并咪唑溶液；2)将与步骤1)中聚苯并咪唑等摩尔量的有机多膦酸溶于溶剂中得到有机多膦酸溶液，向所述有机多膦酸溶液中加入环氧基烷氧基硅烷，摩尔比有机多膦酸：环氧基烷氧基硅烷＝1:1～3，随后在通氮气条件下于50～60℃反应36～48h，得到膦酸键合的硅氧烷溶液；3)将步骤1)所得接枝硅氧烷的聚苯并咪唑溶液缓慢滴加到步骤2)所得的膦酸键合的硅氧烷溶液中，滴加完后继续反应6～12h，得到溶胶，将溶胶倒入聚四氟乙烯模盘中，室温下陈化1～3天，然后在40～60℃条件下烘1～2天，再升温至80～100℃烘8～18h，最后在110～130℃下烘6～8h，冷却后脱模得到膦酸接枝聚苯并咪唑高温质子交换膜；步骤1)所述溶剂和步骤2)所述溶剂相同，为二甲亚砜或N,N‑二甲基乙酰胺。