專利名稱：一種摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種燃料電池用質(zhì)子交換膜及其制備方法， 特別涉及在全氟磺酸質(zhì)子交換膜交聯(lián)和摻雜加入保水物質(zhì)的制備方法。
技術(shù)背景質(zhì)子交換膜燃料電池是一種通過電化學(xué)方式直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，被 認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)。質(zhì)子交換膜(proton exchange membrane, PEM) 是質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)的關(guān)鍵材料?，F(xiàn)在的使用全氟磺酸質(zhì)子交換膜在較低溫度下(8(TC)和較高的濕度下具有良好的質(zhì)子 傳導(dǎo)性和化學(xué)穩(wěn)定性。但是，它們也有很多的不足如尺寸穩(wěn)定性差，機(jī)械強(qiáng)度不高。尤其 是尺寸穩(wěn)定性方面，膜在不同濕度下因吸水率不同使得其溶脹率不同。如此反復(fù)將導(dǎo)致質(zhì) 子交換膜的機(jī)械降解。另外，全氟磺酸交換膜的工作溫度高于10(TC時(shí)，由于膜的迅速失水 導(dǎo)致膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性急劇下降，從而使燃料電池的效率大大下降。但高的工作溫度可以大 大提高燃料電池催化劑的耐一氧化碳性。還有就是現(xiàn)有的全氟磺酸膜都有一定的氫氣或甲 醇滲透性，尤其是在直接甲醇燃料電池中，甲醇滲透率十分大，成為致命的問題。因此， 如何提高全氟磺酸質(zhì)子交換膜的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性及高溫下的質(zhì)子傳導(dǎo)效率，降低工作介 質(zhì)的滲透性等是燃料電池工業(yè)所面臨的重大課題。美國專利US6733914公開的將熔融擠出的全氟磺酰氟型膜在氨水中浸泡形成磺酰亞胺 交聯(lián)結(jié)構(gòu)的質(zhì)子交換膜，這樣處理的全氟磺酸膜具有好的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。但是利 用改專利的方法所得到的膜將是不均勻的膜，因?yàn)榘睔馔ㄟ^滲透的方法進(jìn)入薄膜，在滲透 的過程中氨氣會(huì)和磺酰氟發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的磺酰氟將阻止氨氣進(jìn)一步向膜內(nèi)部的擴(kuò)散，從 而在膜的表面形成很高的交聯(lián)密度，而膜的內(nèi)部幾乎沒有發(fā)生交聯(lián)。表面大的交聯(lián)使得膜 的電導(dǎo)率急劇下降。美國專利US7259208公開的含有三嗪環(huán)交聯(lián)結(jié)構(gòu)全氟磺酸膜，同樣具有好的機(jī)械強(qiáng)度 和尺寸穩(wěn)定性，但是該專利公開的方法不可避免的使得交聯(lián)膜中存在著大量未反應(yīng)交聯(lián)基 團(tuán)。在燃料電池工作環(huán)境中，這些未反應(yīng)的交聯(lián)基團(tuán)將被自由基所降解，降低膜的壽命。為解決全氟磺酸膜的高溫質(zhì)子傳導(dǎo)行為，很多具有高溫保水能力的無機(jī)添加物被加入 到全氟磺酸交換膜中。選取無機(jī)保水粒子要求這些無機(jī)保水機(jī)必須具有(l)粒子具有較好 得保水能力，也就是有較高的失水溫度；(2)與質(zhì)子交換樹脂具有較好的相溶性；(3)粒子具 有一定的傳導(dǎo)質(zhì)子能力；(4)易于獲得納米級(jí)粒子；(5)粒子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，在吸、脫水過程 中不伴明顯的結(jié)構(gòu)變化；(6)有利于保持或提高質(zhì)子交換膜的力學(xué)強(qiáng)度或物理尺寸穩(wěn)定性。通常采用的無機(jī)保水粒子是Si02、 Ti02、 Zr(HP04)2或Zr02粒子，雜多酸或固體酸粒子，沸 石族礦物粒子，蒙脫石等層型粘土礦物及其插層粘土礦物等。例如中國專利CN1862857公開了向全氟磺酸樹脂中加入Si02等無機(jī)保水劑可以以提高 質(zhì)子交換膜的高溫導(dǎo)電性能。J. EIectrochem. Soc.(V154, 2007， p. B288-B295)描述了 nafion樹脂和磷酸鋯復(fù)合成膜。 由于該膜在相對(duì)濕度小于13%仍然有很高的電導(dǎo)性。 發(fā)明內(nèi)容用于燃料電池的全氟磺酸離子膜需要滿足要求較好的保水性能、高電導(dǎo)率、高機(jī)械 強(qiáng)度。
一般而言，當(dāng)離子交換能力升高時(shí)，全氟聚合物的當(dāng)量值下降(當(dāng)量值EW值減小，離子交換容量正C^1000/EW)同時(shí)膜的強(qiáng)度也降低。因此，制備具有高離子交換能力，同時(shí) 能夠維持機(jī)械強(qiáng)度，并具有好的保水性能及高的質(zhì)子傳導(dǎo)能力的離子膜是非常重要的。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是，提供一種具有較高質(zhì)子傳導(dǎo)性和高的機(jī)械性 能的摻雜交聯(lián)全氟磺酸膜及其制備方法。本發(fā)明提供一種摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于此膜具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由全氟磺酸樹脂和無機(jī)物組成。所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其結(jié)構(gòu)式如式(I )所示 ——(CF2CF2)h~~CF2|F—(CF2CF2)p~—<formula>formula see original document page 5</formula>( I )其中，n=3~15，m=2~5， p=3-15;G是交聯(lián)點(diǎn)，全氟磺酸高分子鏈通過G和另一條全氟磺酸鏈發(fā)生交聯(lián)，G的結(jié)構(gòu)式如 式(II)所示<formula>formula see original document page 5</formula>(II)表示，其中，a-l或2 。優(yōu)選的，所述摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜是以全氟磺酰氟樹脂為原料制得的， 這種全氟磺酰氟樹脂的結(jié)構(gòu)為——(CF2CF2)h~~CF2 F——(CFsCF^ 0(CF2)mS02FS02F(III)其中，n=3~15,m=2~5， p=3-15 。優(yōu)選的，所述的無機(jī)物包括無機(jī)氧化物、無機(jī)鹽和無機(jī)酸。優(yōu)選的，所述的無機(jī)物選自(1) 氧化物，包括Ti02、 Sb205、 Zr02、 Mo03、 Ta205、或Hf02;(2) 磷酸鹽，包括BP04、 ZrdH3—2dP04(其中d=0~1.5)、 Ti(HP04)2、 HSbP208、 HSb3P2014、 或H5Sb5P2O20;(3) 雜多酸包括H3PWi2040、 H3SiW12O40、 HxW03、 HSbW06、 H3PMo12O40、 H2Sb40u、 HTaW06、 HNb03、 HTiNb05、 HTiTa05、 HSbTe06、 H5Ti409、 HSb03、或,004;中的一種或幾種。所使用的無機(jī)物其粒徑在0.005 20 m 。無機(jī)物在膜中所摻雜的量為0.1wt%~50wt%，優(yōu)選的，無機(jī)物在膜中所摻雜的量為 lwt%~40wt%，更優(yōu)選10wt%~30wt%。所述的摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜的厚度在1 300lim，優(yōu)選的5 100^m之間，更優(yōu) 選為10 30um。本發(fā)明所述的質(zhì)子交換膜的交聯(lián)方式為全氟磺酸樹脂通過通式(n)所示的交聯(lián)結(jié)構(gòu) 交聯(lián)。本發(fā)明還提供慘雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜的制備方法，包括下列步驟(1) 將全氟磺酰氟樹脂和無機(jī)物混合，以熔融擠出或熱壓成形方式制得薄膜；(2) 將步驟(1)制得的膜在含氮化合物的溶液中在0"C 150'C下浸泡；(3) 將步驟(2)所制備的樹脂在加熱或酸堿的置換反應(yīng)作用下，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)；(4) 將步驟(3)制備的膜經(jīng)過堿水解、酸化步驟制得慘雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。 優(yōu)選的，上述步驟(1)使用的磺酰氟全氟磺酸樹脂如式(III)所示；上述步驟(4)形成如式(II)所示的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，步驟(l)所述的無機(jī)物選自(1) 氧化物，包括Ti02、 Sb205、 Zr02、 Mo03、 丁&205或1^02;(2) 磷酸鹽，包括BP04、 ZrdH3—2dP04(其中d=0~1.5)、 Ti(HP04)2、 HSbP208、 HSb3P2014、 或H5Sb5P2O20;(3) 雜多酸包括H3PW^040、 H3SiW12O40、 HxW03、 HSbW06、 H3PMo12O40、 H2Sb40n、HTaW06、 HNb03、 HTiNb05、 HTiTa05、 HSbTe06、 H5Ti409、 HSb03、或11麵04;中的一種或幾種。優(yōu)選的，步驟(2)的含氮化合物的溶液為含氮化合物溶于溶劑中形成的溶液；所述的 含氮化合物為CxF(2x+1)COONH4， (x=l 8)、 CyH2y+1COONH4， (y=0~6)、尿素、(NH4)zH(3.z)P04， (z=l~3)、 NH4C1、 (NH4)bH(2-b)C03， (b=l或2)、 N2H4、或(>^2114)(:12中的一種或多種混合物；所述溶劑為鹵碳溶劑或極性溶劑。所述鹵碳溶劑選自氟碳溶劑、氯仿、溴仿、二氯甲烷、或二溴甲烷中的一種或幾種； 所述極性溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N—甲基吡咯垸酮、六甲基 磷酸胺、丙酮、水、乙醇、或甲醇中的一種或幾種。步驟(3)所述的酸堿的置換反應(yīng)作用為利用強(qiáng)堿置換出弱堿的化學(xué)反應(yīng)。所用的強(qiáng)堿 為三甲胺、三乙胺、或四甲基氫氧化胺。步驟(4)所述的堿水解和酸處理為利用強(qiáng)堿和強(qiáng)酸將磺酰氟基團(tuán)轉(zhuǎn)化為磺酸基團(tuán)，所 述堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀；堿的濃度為重量百分比為3 40%，優(yōu)選10 30%。所述 酸選自鹽酸、硝酸、硫酸濃度為重量百分比為1 50%，優(yōu)選2 15%。本發(fā)明所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜，其特征是此膜具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由全氟磺酸樹脂、無機(jī)氧化物、無機(jī)鹽和無機(jī)酸組成。使得這種膜具有較好的質(zhì)子傳導(dǎo)性能和機(jī)械性能。特別適用于質(zhì)子交換燃料電池。
具體實(shí)施方式
所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其結(jié)構(gòu)式如式(I )所示<formula>formula see original document page 7</formula>( I )其中，n=3~15，m=2~5， p=3-15;G是交聯(lián)點(diǎn)，全氟磺酸高分子鏈通過G和另一條全氟磺酸鏈發(fā)生交聯(lián)，G的結(jié)構(gòu)式如 式(II)所示<formula>formula see original document page 7</formula>(II)表示，其中，&=1或2優(yōu)選的，所述摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜是以全氟磺酰氟樹脂為原料制得的， 這種全氟磺酰氟樹脂的結(jié)構(gòu)為<formula>formula see original document page 8</formula>(in)其中，n=3~15,m=2~5， p=3-15 。摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜的制備方法，包括下列步驟(1) 將全氟磺酰氟樹脂和無機(jī)物混合，以熔融擠出或熱壓成形方式制得薄膜；(2) 將步驟(i)制得的膜在含氮化合物的溶液中在ot: i5(rc下浸泡；(3) 將步驟(2)所制備的樹脂在加熱或酸堿的置換反應(yīng)作用下，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)； (4)將步驟(3)制備的膜經(jīng)過堿水解、酸化步驟制得摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。以下為發(fā)明實(shí)施例，但不僅限于以下幾個(gè)實(shí)施例 實(shí)施例1 :將通式(III)中，n=11.5,m=2， p=7的全氟磺酰氟樹脂通過擠出機(jī)，在21(TC下與磷酸 一氫鋯粉體(直徑為0.5um)混合(其中磷酸鹽含量為10%)擠出，擠出厚度為50um。裁 取10cmX10cm的上述擠出膜。浸泡在50。C的全氟辛酸胺二甲基亞砜中5小時(shí)。取出后將膜 置于20(TC3小時(shí)。將加熱的膜置于25^的氫氧化鈉中8(TC8小時(shí)，然后再放在5°/。硫酸中 80。C3小時(shí)后，洗至中性。測量其拉伸強(qiáng)度為22MPa。電導(dǎo)率為123mS/cm。實(shí)施例2:將通式(III)中，n=13,m=3， p=13的全氟磺酰氟樹脂通過擠出機(jī)，在25(TC下與磷酸 鋯粉體(直徑為0.1 um)混合(其中磷酸鹽含量為20%)擠出，擠出厚度為30"m。裁取10cm X10cm的上述擠出膜。浸泡在8(TC的三氟乙酸胺二甲基甲酰胺中5小時(shí)。取出后將膜置于 15CTC1.5小時(shí)。將加熱的膜置于15%的氫氧化鉀中80°C8小時(shí)，然后再放在10%硝酸中 6(TC1小時(shí)后，洗至中性。得摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為25MPa。電導(dǎo) 率為117mS/cm。實(shí)施例3:將通式(III)中，n=15, m=4, p=3的全氟磺酰氟樹脂與氧化鋯粉體(直徑為0.05 um) 混合(其中氧化鋯含量為5%)熱壓成膜，膜厚度為80Pm。裁取10cmX10cm的上述擠出 膜。浸泡在9(TC的尿素的二甲基乙酰胺水混合物中5小時(shí)。取出后將膜置于IOO'C分解3 小時(shí)，再升溫到170'C1.5小時(shí)。將加熱的膜置于10^的氫氧化鈉中8(TC8小時(shí)，然后再放 在15^鹽酸中9(TC3小時(shí)后，洗至中性。得摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為29MPa。電導(dǎo)率為100mS/cm。 實(shí)施例4:將通式(III)中，n=4，m=5， p=9的全氟磺酰氟樹脂通過擠出機(jī)，在170'C下與二氧化 鈦粉體(直徑為2ym)混合(其中二氧化鈦含量為25%)擠出，擠出厚度為120um。裁取 lOcmXlOcm的上述擠出膜。浸泡在80。C的氯化銨的二甲基甲酰胺水混合物中3小時(shí)。取出 后將膜置于三甲胺中使氯化銨分解，再升溫到16(TC1.5小時(shí)。將加熱的膜置于25%的氫氧 化鈉中80'C水解8小時(shí)，然后再放在5%硫酸中80°C3小時(shí)后，洗至中性。得摻雜全氟磺 酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為24MPa。電導(dǎo)率為122mS/cm。實(shí)施例5:將結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同的全副磺酰氟樹脂。通過擠出機(jī)，在25(TC下與磷酸鋯粉體(直 徑為0.005um)混合(其中磷酸鹽含量為8%)擠出，擠出厚度為60um。裁取10cmX10cm 的上述擠出膜。浸泡在8(TC的肼中3小時(shí)。取出后將膜置于110分解5小時(shí)。將加熱的膜 置于25%的氫氧化鈉中80'C水解8小時(shí)，然后再放在5^硫酸中8(TC3小時(shí)后，洗至中性。 得摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為19MPa。電導(dǎo)率為125mS/cm。實(shí)施例6:將i^7,rrrf，p41的全氟磺酰氟樹脂通過擠出機(jī)。通過擠出機(jī)，在210。C下與H5Sb5P2020 粉體(直徑為10um)混合(其中H5SbsP202o含量為1%)擠出，擠出厚度為60ym。裁取10cm X10cm的上述擠出膜。浸泡在10(TC的甲酸胺中8小時(shí)。取出后將膜置于155。C5小時(shí)。將 加熱的膜置于13%的氫氧化鈉中IO(TC水解16小時(shí)，然后再放在10%硫酸中10CTC3小時(shí) 后，洗至中性，得摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為20MPa;電導(dǎo)率為123mS/cm。實(shí)施例7:將結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同的全氟磺酰氟樹脂，與H3PW!204o粉體(直徑為m)混合(其 中H3PW!2O40含量為40%)擠出，擠出厚度為200ii m。裁取10cmX10cm的上述擠出膜。 浸泡在105'CNH4HC03二溴甲烷溶液中3小時(shí)。取出后將膜置于ll(TC分解5小時(shí)。將加熱 的膜置于25^的氫氧化鈉中8(TC水解8小時(shí)，然后再放在5X硫酸中80'C3小時(shí)后，洗至 中性，得摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為22MPa;電導(dǎo)率為126mS/cm。實(shí)施例7:將結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同的全氟磺酰氟樹脂，通過擠出機(jī)，在25(TC下與H3PMou04o粉 體(直徑為8um)混合(其中H3PMo20恥含量為0.5%)擠出，擠出厚度為100um。裁取10cm X 10cm的上述擠出膜。浸泡在80'C的CH3COONH4氯仿溶液中3小時(shí)。取出后將膜置于190 'C5小時(shí)。將加熱的膜置于25%的氫氧化鈉中8(TC水解8小時(shí)，然后再放在5%硫酸中80 'C3小時(shí)后，洗至中性，得慘雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。測量其拉伸強(qiáng)度為21MPa;電導(dǎo)率 為129mS/cm。
權(quán)利要求
1.一種摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜，其特征在于此膜具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由全氟磺酸樹脂和無機(jī)物組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其特征是，其結(jié)構(gòu)式如式 (I )所示<formula>formula see original document page 2</formula>(I )其中，n=3~15,m=2~5， p=3-15;G是交聯(lián)點(diǎn)，全氟磺酸高分子鏈通過G和另一條全氟磺酸鏈發(fā)生交聯(lián)，G的結(jié)構(gòu)式如式(II)所示<formula>formula see original document page 2</formula>(II)表示，其中，a=l或2 。
3.如權(quán)利要求1所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其特征是，所述摻雜交聯(lián) 增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜是以全氟磺酰氟樹脂為原料制得的，這種全氟磺酰氟樹脂的結(jié)構(gòu)為<formula>formula see original document page 2</formula>(III)其中，n=3~15,m=2~5， p=3 15 。
4. 如權(quán)利要求1所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其特征是，所述的無機(jī)物 包括無機(jī)氧化物、無機(jī)鹽和無機(jī)酸。
5. 如權(quán)利要求1所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其特征是，所述的無機(jī)物選自下列之一或組合(1) 氧化物，選自Ti02、 Sb205、 Zr02、 Mo03、 Ta205、或Hf02;(2) 磷酸鹽，選自BP04、 ZrdH3—2dP04(其中d=0~1.5)、 Ti(HP04)2、 HSbP208、 HSb3P20i4、 或H5Sb5P2O20;(3) 雜多酸選自H3PW1204o、 H3SiW12O40、 HxW03、 HSbW06、 H3PMoi204o、 H2Sb4Ou、 HTaW06、 HNb03、 HTiNb05、 HTiTa05、 HSbTe06、 H5Ti409、 HSb03、或H2Mo04 。
6. 如權(quán)利要求1所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟磺酸質(zhì)子交換膜，其特征是，所使用的無機(jī) 物其粒徑在0.005-20 U m;無機(jī)物在膜中所摻雜的量為0.1wt%~50wt%，優(yōu)選的，無機(jī)物 在膜中所摻雜的量為lwt%~40wt%，更優(yōu)選10wt%~30wt%;所述的摻雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng) 膜的厚度在1 300um，優(yōu)選的5 100"m之間，更優(yōu)選為10 30um。
7. 如權(quán)利要求1所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜的制備方法，包括下列步驟(1) 將全氟磺酰氟樹脂和無機(jī)物混合，以熔融擠出或熱壓成形方式制得薄膜；(2) 將步驟(1)制得的膜在含氮化合物的溶液中在0'C 150'C下浸泡；(3) 將步驟(2)所制備的樹脂在加熱或酸堿的置換反應(yīng)作用下，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)；(4) 將步驟(3)制備的膜經(jīng)過堿水解、酸化步驟制得慘雜全氟磺酸交聯(lián)增強(qiáng)膜。
8. 如權(quán)利要求7所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征是，上述步驟(1)使用的磺酰氟全氟磺酸樹脂如式(III)所示；上述步驟(4)形成如式(II)所示的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求7所述的摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征是，步驟(l)所述的無機(jī)物選自下列之一或組合(1) 氧化物，包括Ti02、 Sb205、 Zr02、 Mo03、 丁&205或1^02;(2) 磷酸鹽，包括BP04、 ZrdH3—2dP04(其中d=0~1.5)、 Ti(HP04)2、 HSbP208、 HSb3P2014、 或H5Sb5P2O20;(3) 雜多酸包括H3PWu040、 H3SiW12O40、 HxW03、 HSbW06、 H3PMo1204o、 H2Sb4Ou、 HTaW06、 HNb03、 HTiNb05、 HTiTa05、 HSbTe06、 H5Ti409、 HSb03、或H2Mo04 。
10. 如權(quán)利要求7所述的慘雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征是，步驟 (2)的含氮化合物的溶液為含氮化合物溶于溶劑中形成的溶液;所述的含氮化合物為CxF(2x+1)COONH4,(x=l 8)、 CyH2y+1COONH4， (y=0~6)、尿素、(NH4)zH(3.z)P04, (z=l~3)、 NH4C1、 (NH4)bH(2.b)C03, (b=l或2)、 N2H4、或(>12110(312中的一種或多種混合物；所述溶劑為鹵碳 溶劑或極性溶劑。所述鹵碳溶劑選自氟碳溶劑、氯仿、溴仿、二氯甲垸、或二溴甲烷中的 一種或幾種；所述極性溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N—甲基吡咯 烷酮、六甲基磷酸胺、丙酮、水、乙醇、或甲醇中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種摻雜交聯(lián)增強(qiáng)全氟質(zhì)子交換膜及其制備方法，屬于功能高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。這種全氟質(zhì)子交換膜是以全氟磺酸樹脂作為成膜樹脂，加入無機(jī)物，在一定條件下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)復(fù)合離子交換膜。本發(fā)明制備的全氟磺酸膜具較高的質(zhì)子導(dǎo)電率和較高的機(jī)械性能。
文檔編號(hào)C08L27/12GK101237054SQ20081001415
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日
發(fā)明者唐軍柯, 俊 夏, 恒 張, 張永明 申請(qǐng)人:山東東岳神舟新材料有限公司