[发明专利]一种具有高抗氧化性能的聚苯并咪唑/聚乙烯基苄基氯交联型高温质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有高抗氧化性能的聚苯并咪唑聚乙烯基苄基氯交联型高温质子交换膜及其制备方法，所述的交联膜以聚苯并咪唑为聚合物骨架，通过聚合反应，利用聚乙烯基苄基氯为交联剂，在膜内形成交联的网状结构，并在膜的两侧通过喷涂法制备具有较强自由基淬灭能力的抗氧化层，制备具有高抗氧化性能与高电导率的高温质子交换膜。本发明提出的交联型高温质子交换膜在不增湿条件下即具有较好的质子电导能力及优异的尺寸稳定性，并具有高抗氧化性能，能够有效缓解自由基攻击而使得聚合物骨架寿命降低的问题，可以应用于高温质子交换膜燃料电池、直接醇类燃料电池、电化学传感器或其它电化学装置中作为质子交换膜使用。

主权项

一种具有高抗氧化性能的聚苯并咪唑/聚乙烯基苄基氯交联型高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将0.2~2 g聚苯并咪唑溶解于10~20 mL高沸点溶剂中，再加入聚乙烯基苄基氯，其加入量为聚苯并咪唑质量的50%~150%，搅拌至溶解后，将铸膜液倒入玻璃模具中，80 ℃干燥，得到聚苯并咪唑/聚乙烯苄基氯交联膜；（2）将0.2~0.5 g聚苯并咪唑溶于5~10 mL高沸点溶剂中，将溶液中加入自由基淬灭剂，超声搅拌1 h，配制得到具有自由基淬灭能力的浆料；（3）将得到的浆料，均匀喷涂在聚苯并咪唑/聚乙烯苄基氯交联膜的两侧，其喷涂厚度为2~10 μm；（4）将干燥后的高温质子交换膜浸泡在磷酸溶液中，60~120 ℃下浸渍24~48 h，后取出，制备得到具有高抗氧化性能的聚苯并咪唑聚乙烯基苄基氯交联型高温质子交换膜。