基于烷基化反应的磺化聚砜的制备及质子交换膜性能

论文摘要

以聚砜为基质材料,通过Friedel-Crafts烷基化反应引入环氧基团,然后与对羟基苯磺酸钠（HBS）反应,制备一种侧链型磺化聚砜,记为PS-BS。利用红外光谱（FT-IR）和核磁氢谱（1HNMR）对其结构进行表征,利用流延成膜法制备相应的质子交换膜（PEMs）,初步研究温度对PEMs性能的影响规律。结果表明,在适宜的条件下,环氧基团键合量达到2. 28 mmol/g,磺酸基团键合量达到1. 43 mmol/g,由于亲水基团远离聚合物主链,能够形成明显的"微相分离"结构,该侧链型PEMs保持较好的尺寸稳定性、吸水率和质子传导率,PS-BS-4膜在25℃和80℃的溶胀率仅为15. 2%和44. 3%,低于商业化的Nafion115膜。同时,随着温度升高,磺酸基团的运动能力增强,PEMs的吸水率、吸水溶胀率和质子传导率增大。

论文目录

• 1 实验材料与方法
•   1.1 实验材料与仪器
•   1.2 PS-BS的制备及表征
•   1.3 PS-BS的表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 Friedel-Crafts反应条件的确定
•     2.1.1反应时间的确定
•     2.1.2 催化剂的确定
•     2.1.3 反应溶剂的选择
•     2.1.4 反应温度的确定
•   2.2 PEMs基本性能的研究
•     2.2.1 温度对吸水率的影响
•     2.2.2 温度对吸水溶胀性的影响
•     2.2.3 温度对质子传导率的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 乔宗文,陈涛

关键词: 聚砜,烷基化,侧链型,相分离

来源: 现代化工 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 有机化工,材料科学,工业通用技术及设备

单位: 陕西国防工业职业技术学院化工协同创新中心,中北大学化工与环境学院

基金: 陕西省教育厅自然科学专项(18JK0069),陕西国防工业职业技术学院校本项目(GZY1712)

分类号: TQ317;TB383.2

DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.02.033

页码: 149-153+155

总页数: 6

文件大小: 291K

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