侧链磺化型聚砜质子交换膜的设计与制备及其性能研究

• 作者: 乔宗文 陈涛 高保娇
• 来源期刊: 高分子学报
• 关键词: 聚砜 质子交换膜 微相分离 质子传导率 尺寸稳定性 热稳定性
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 571-580
• 语种: 中文
• DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.14366

摘要

在制备氯甲基化聚砜(CMPSF)的基础上,以对羟基苯磺酸钠(HBSS)和羟基苯二磺酸钠(HBDSS)为亲核试剂,通过亲核取代反应,在聚砜(PSF)主链上分别键联了以苯磺酸根(BSS)和苯二磺酸根(BDSS)基团为末端基的侧链,制得了亲水磺酸根基团与疏水主链“微相分离”结构的2种侧链型磺化聚砜PSF-BSS和PSF-BDSS,并优化了制备条件.在对磺化聚砜产物进行充分表征(FTIR和1H-NMR谱)的基础上,采用流延成膜法制备了质子交换膜,测定了质子交换膜的基本性能,重点考察了质子交换膜“芳香性”主链和亲疏水微区“相分离”这2种结构因素对交换膜性能的影响.实验结果表明,在极性较强的溶剂中,CMPSF与羟基苯磺酸钠可顺利地发生亲核取代反应,于100℃经40 h反应可制得磺酸根键合量分别为2.07 mmol/g和2.11 mmol/g的磺化聚砜PSF-BSS和PSF-BDSS.所制备的质子交换薄膜具有较高的质子传导率(PSF-BDSS交换膜室温为4.7×10-2 S/cm,80℃为8.1×10-2 S/cm),优良的尺寸稳定性(室温溶胀率为8.6％,80℃溶胀率为30％),且具有良好的热稳定性与抗氧化稳定性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高保娇	中北大学化学工程系	228	2140	21.0	29.0
2	陈涛	中北大学化学工程系	21	71	6.0	7.0
3	乔宗文	中北大学化学工程系	3	26	3.0	3.0