高等学校化学学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (12): 2845.doi: 10.7503/cjcu20200348
梁敏慧1,2, 王鹏1,2, 李宏斌2, 李天洋1,2, 曹凯悦1,2, 彭金武1,2, 刘振超1,2, 刘佰军1,2()
LIANG Minhui1,2, WANG Peng1,2, LI Hongbin2, LI Tianyang1,2, CAO Kaiyue1,2, PENG Jinwu1,2, LIU Zhenchao1,2, LIU Baijun1,2()
摘要:
通过构筑基于含不饱和双键的磺化聚芳醚酮(Allyl-SPAEK)与芳醚型聚苯并咪唑(PBI)的半互穿聚合 物网络(IPN), 获得综合性能优异的可用于高温质子交换膜燃料电池的PBI/Allyl-SPAEK复合膜材料. 在对 Allyl-SPAEK和PBI的分子进行设计和合成的基础上, 采用溶液共混-浇铸方法, 基于UV辐照交联, 获得了由丙烯基生成的共价键和咪唑基-磺酸基形成的强酸碱相互作用组成的IPN新体系, 并系统研究了新型复合膜的热、 机械性能和质子传导率. 结果表明, 具有PBI/Allyl-SPAEK半互穿聚合物网络的复合膜具有较高的质子 传导率和力学性能, 在同等磷酸吸附水平和测试条件下优于PBI膜. 在磷酸吸附水平为13.0左右时, PBI/ Allyl-SPAEK复合膜的最大拉伸强度达到12.1 MPa, 杨氏模量达到131.5 MPa, 是同等磷酸吸附水平下 PBI 膜的2.04倍. 在200 ℃时, 两种PBI/Allyl-SPAEK复合膜的质子传导率均达到 200 mS/cm以上, 比PBI膜传导率提高了38%.
中图分类号:
TrendMD: