含甲基磺化杂萘联苯聚醚砜酮质子交换膜材料的合成与性能

• 作者: 周娟 张守海 蹇锡高 邢东博
• 来源期刊: 高分子学报
• 学科: 化学
• 关键词: 二氮杂萘酮 缩聚 磺化 质子交换膜
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 274-279
• 分类号: O63
• 语种: 中文

摘要

以4-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)2,3-二氮杂萘-1-酮,3,3'-二磺酸钠4,4'-二氟苯甲酮和4,4'-二氯二苯砜为原料,利用亲核缩聚反应,通过改变磺化单体的含量,制备出一系列不同磺化度的杂萘联苯聚醚砜酮(SPPESK-DM).采用FTIR、1H-NMR表征了聚合物的结构,热失重分析仪研究了聚合物的耐热稳定性,以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂采用溶液浇铸法成膜研究该系列聚合物膜的性能.结果表明,SPPESK-DM磺酸基的热分解温度在260℃以上,主链分解温度在410℃以上;膜的吸水率、溶胀率、离子交换容量和质子传导率均随着磺化度的增大而增大,磺化度为1.0的SPPESK-DM50的质子传导率达到1.08 × 10-2 S/cm(85℃),且甲醇渗透系数为2.06×10-7 cm2/s,低于Nafion117膜的甲醇渗透系数(2×10-6 cm2/s).此系列膜的耐氧化性比较优异,可望用于质子交换膜燃料电池中.